Curso Online de Instrumentação Básica

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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL

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- Instrumentação industrial
- Medidas variáveis
- Temperatura
- Pressão
- Nível
- Vazão
- Noções básicas de Controle de Processo
- Noções básicas de Classe de Instrumento
- Simbologia de Instrumentação

Medição e controle de processos define qualidade na indústria a medição e o controle de processos são fundamentais para gerar, em última análise, os melhores resultados possíveis quanto à utilização de recursos, máquinas, desempenho, rentabilidade, proteção ambiental e segurança, entre outros, em uma unidade de produção.

Para isso, ela adapta e cria tecnologias e dispositivos de medição, transmissão, registro, controle e ajuste de variáveis das diversas etapas e áreas da produção. Assim, ela pode incluir dispositivos e outras ferramentas capazes de modificar um parâmetro de controle e fornecer outros tipos de recursos automatizados de controle.
A instrumentação é a área da engenharia que engloba as atividades relacionadas a medição de grandezas físicas para monitoração ou controle de sistemas de automação. Trata também do desenvolvimento de novos dispositivos de medição e controle, ou seja, A instrumentação industrial é a ciência que estuda, desenvolve e aplica instrumentos de medição e controle de processos na indústria.

Exemplo de malha de controle de Processos
https://kb.elipse.com.br/biblioteca-instrumentacao-v1-0/

Dentro do contexto de produção em uma indústria se faz necessário o estudo das Variáveis físicas.

A variável de processo é uma grandeza física que altera seu valor em função de outras variáveis e principalmente em relação ao tempo. O objetivo do controle de processo é o de manter uma variável constante ou, no mínimo, variando dentro de certos limites estabelecidos. Antes de ser controlada, uma variável deve ser medida, dentro de uma classe de precisão requerida pelo pessoal do processo. A partir da medição da variável, o operador de processo pode efetuar o controle manual, como aumentar uma pressão, diminuir uma temperatura, encher um tanque (nível) ou fechar uma válvula (vazão)
Variável Controlada de um processo é aquela que mais diretamente indica a forma ou o estado desejado do produto.

Estudaremos a seguir as principais grandezas variáveis na indústria: Temperatura, Pressão, Nível e Vasão.

Temperatura

A Temperatura é uma grandeza física escalar que pode ser definida como a medida do grau de agitação das moléculas que compõem um corpo. Quanto maior a agitação molecular, maior será a temperatura do corpo e mais quente ele estará e vice-versa.

Temperatura é a grandeza que caracteriza o estado térmico de um corpo ou sistema.
Fisicamente o conceito dado a quente e frio é um pouco diferente do que costumamos usar no nosso cotidiano. Podemos definir como quente um corpo que tem suas moléculas agitando-se muito, ou seja, com alta energia cinética. Analogamente, um corpo frio, é aquele que tem baixa agitação das suas moléculas.
A temperatura é a variável física mais importante que é medida nas indústrias de processo. É muitas vezes um fator crítico para o processamento industrial. Se a medição da temperatura não é precisa ou confiável, por qualquer motivo, ela pode ter um efeito negativo sobre a eficiência do processo, consumo de energia e qualidade dos produtos manufaturados.

A Escala Celsius
A água é o elemento mais importante para a vida na terra. A escala Celsius possui o ponto zero na temperatura que a água congela e 100 na temperatura que a água ferve. As medidas então são feitas em graus Celsius (°C).
Escalas de temperatura
A Escala Fahrenheit
Esta escala foi criada pelo inventor do termômetro de mercúrio, Daniel Gabriel Fahrenheit, lá pelos anos de 1714.  Para isso ele escolheu dois pontos de partida, chamados atualmente de pontos fixos.  Inicialmente ele colocou seu termômetro, ainda sem nenhuma escala, dentro de uma mistura de água, gelo e sal de amônio.  O mercúrio ficou estacionado em determinada posição, a qual ele marcou e chamou de zero.  Depois ele colocou este mesmo termômetro para determinar um segundo ponto, a temperatura do corpo humano.  Quando o mercúrio novamente estacionou em determinada posição ele a marcou e chamou de 100.  Depois foi só dividir o espaço entre o zero e o 100 em cem partes iguais.  Estava criada a escala Fahrenheit.

Depois disso, quando Fahrenheit colocou seu termômetro graduado numa mistura de água e gelo, obteve o valor de 32ºF, e quando colocou-o em água fervendo obteve o valor de 212ºF.  Portanto, na escala Fahrenheit a água vira gelo a 32ºF e ferve a 212ºF.
Esta escala é mais usada nos países de língua inglesa, com exceção da Inglaterra, que já adotou o Celsius.

A Escala Kelvin
Kelvin (K) representa a unidade básica da temperatura termodinâmica, de acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI).
A escala Kelvin de temperatura foi verificada por William Tomson (Lord Kelvin), enquanto estudava o comportamento dos gases.
Lord Kelvin desvendou a menor temperatura que um elemento poderia chegar, o zero absoluto, que seria igual a -273º Fahrenheit.