Curso Online de Instrumentação Industrial

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Instrumentação Industrial

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O curso de Instrumentação industrial tem a finalidade de expor reflexões sobre instrumentação para automação de processos industriais, bem como classificação de instrumentos por sinal de transmissão ou suprimento, sinal: pneumático, hidráulico e elétrico, transmissores eletrônicos, instrumentos para alarme e intertravamento.

A metrologia é uma ciência que engloba todos os aspectos teóricos e práticos da medição, qualquer que seja a incerteza de medição e o campo de aplicação.[1] Medições e metrologia são essenciais a quase todos os aspectos dos empreendimentos humanos, pois são utilizados em atividades que incluem o controle da produção, a avaliação da qualidade do meio ambiente, da saúde e da segurança, e da qualidade de materiais, comida e outros produtos para garantir práticas seguras de comércio e a proteção ao consumidor, para citar alguns exemplos.
O termo metrologia vem do grego 'metron' que significa 'medida', e logos que significa 'estudo'. Segundo a definição que consta no VIM 2012, metrologia é o estudo das medições e suas aplicações.
A necessidade de medir as coisas é muito antiga e remete à origem das primeiras civilizações. Por um longo período de tempo cada povo teve o seu próprio sistema de medidas, que era estabelecido a partir de unidades arbitrárias e imprecisas como, por exemplo, as baseadas no corpo humano (palmo, pé, polegada, braça, côvado, etc.), o que acabava criando muitos problemas para o comércio, porque as pessoas de uma determinada região não estavam familiarizadas com o sistema de medidas das outras regiões.
Os processos modernos de produção são caracterizados pela montagem de sistemas e equipamentos com peças e componentes comprados no mundo inteiro. Tal montagem só é possível se todos os agentes envolvidos na cadeia de produção seguirem padrões rígidos, onde as grandezas e medições envolvidas estiverem amparadas por um bom sistema metrológico, de modo a permitir condições de perfeita aceitabilidade na montagem e encaixe de partes de produtos finais, independente de onde sejam produzidas

Medições confiáveis em um país dependem de um sistema de metrologia nacional organizado de tal modo que possa prover os meios para a transferência de seus valores para instrumentos de medição comuns de acordo com procedimentos aceitos internacionalmente.
As medições estão presentes em quase todas as operações comerciais, desde o comércio em larga escala (como o petróleo, o gás natural e a mineração) até a venda de produtos para o público em geral. Com isso, a metrologia também é crucial para o comércio internacional porque fornece os meios técnicos necessários para garantir que as transações comerciais sejam mais justas, transparentes e confiáveis. Para tanto, é necessário a implementação de sistemas harmônicos de medição, que incluem a adoção do Sistema Internacional de Unidades (SI), instrumentos exatos de medição que seguem normas internacionais (por exemplo, as recomendações da OIML) e métodos e procedimentos aprovados. Por fim, outra expressão importante é a de ‘infraestrutura metrológica’, que é usada para as unidades metrológicas de um país ou região referindo-se aos serviços de calibração e de verificação, seus institutos e laboratórios de metrologia, e a organização e administração de seu sistema de metrologia.

Basicamente, a Metrologia é dividida em três grandes áreas de atuação: científica, industrial e legal
A Metrologia Científica trata, fundamentalmente, dos padrões de medição internacionais e nacionais, dos instrumentos laboratoriais e das pesquisas e metodologias científicas relacionadas ao mais alto nível de qualidade metrológica. A metrologia científica realiza as unidades de medida a partir da definição, recorrendo à ciência (física e outras), bem como as constantes físicas fundamentais, desenvolvendo, mantendo e conservando os padrões de referência. Atua no nível da mais alta exatidão e incerteza, sendo independente de outras entidades em termos de rastreabilidade. A garantia dos valores obtidos assenta fortemente em exercícios de comparação interlaboratorial com outros laboratórios primários. Exemplos: a) a realização da Escala Internacional de Temperatura para a disseminação da grandeza temperatura através dos mais variados tipos de termômetros empregados em laboratórios e indústrias; b) a realização da unidade de resistência elétrica, o ohm, utilizando a constante de von Klitzing para exprimir o valor de um padrão de resistência elétrica de referência em função do efeito Hall quântico, com uma incerteza relativa de 107 em relação ao ohm, através do que se obtém a definição desta grandeza.

A Metrologia Industrial abrange aos sistemas de medição responsáveis pelo controle dos processos produtivos e pela garantia da qualidade e segurança dos produtos finais. A metrologia industrial atua no âmbito das medições da produção e transformação de bens para a demonstração da qualidade metrológica em organizações com sistemas de qualidade certificados. As medições na indústria viabilizam a quantificação das grandezas determinantes à geração de um bem ou serviço, subsidiando com informações o planejamento, a produção e o gerenciamento dos processos que o produzem. A metrologia industrial baseia-se numa cadeia hierarquizada de padrões existentes em laboratórios e empresas, padrões estes rastreáveis a padrões primários (internacionais ou nacionais). Exemplos: a) Medidas de comprimento utilizando equipamentos a laser; b) Ensaios em produtos certificados, tais como brinquedos, extintores de incêndio, fios e cabos elétricos, entre outros.

A Metrologia Legal é parte da metrologia relacionada às atividades resultantes de exigências obrigatórias, referentes às medições, unidades de medida, instrumentos e métodos de medição, que são desenvolvidas por organismos competentes. Tem como objetivo principal proteger o consumidor tratando das unidades de medida, métodos e instrumentos de medição, de acordo com as exigências técnicas e legais obrigatórias. Com a supervisão do Governo, o controle metrológico estabelece adequada transparência e confiança com base em ensaios imparciais. A exatidão dos instrumentos de medição garante a credibilidade nos sistemas de medição utilizados nas transações comerciais e pelos sistemas relacionados às áreas de saúde, segurança e meio ambiente. Exemplos: Elaboração de regulamentos, aprovação de modelo e verificação de instrumentos de medição que serão utilizados em atividades econômicas, ou que envolvam a saúde ou segurança das pessoas, como por exemplo: - Comércio: balanças, pesos-padrão, hidrômetros, taxímetros, bombas medidoras de combustíveis; - Saúde: termômetros clínicos, medidores de pressão sanguínea (esfigmomanômetros); - Segurança: cronotacógrafos, medidores de velocidade de veículos, etilômetros; - Meio Ambiente: analisadores de gases veiculares, opacímetros, módulos de inspeção veicular; - Efeito Fiscal: medidores de velocidade de veículos, analisador de gases veiculares. Os instrumentos de medição sujeitos ao controle metrológico apresentam selos que impedem seu uso indevido e etiqueta identificando a validade da última verificação metrológica na forma “VERIFICADO”. A metrologia legal abrange ainda a verificação do conteúdo líquido de produtos pré-medidos (embalados e medidos sem a presença do consumidor), como por exemplo: produtos alimentícios vendidos nos supermercados, produtos de limpeza e higiene, etc.

A busca da metrologia como um diferenciador tecnológico e comercial para as empresas é, na verdade, uma questão de sobrevivência. No mundo competitivo em que estamos não há mais espaço para medições sem qualidade, e as empresas deverão investir recursos (humanos, materiais e financeiros) para incorporar e harmonizar as funções básicas da competitividade: normalização, metrologia e avaliação de conformidade. Numa empresa pode acontecer que um determinado produto seja produzido na fábrica com base em medições efetuadas por um Instrumento-1 e o mesmo produto seja verificado no departamento de controle da qualidade, ou pelo cliente, por meio de medições com um Instrumento-2. Imaginemos que os resultados sejam divergentes: qual dos dois é o correto? É natural que cada parte defenda o seu resultado, mas também é possível que nenhuma delas possa assegurar que o seu resultado é o correto. Esta situação, além do aspecto econômico que poderá levar à rejeição do produto, poderá ainda conduzir ao confronto cliente x fornecedor, refletindo-se em um desgaste neste relacionamento e podendo repercutir na sua participação no mercado.

Sinmetro
O Sinmetro é um sistema brasileiro, composto tanto por entidades privadas quanto por órgãos públicos, que tem o papel de exercer serviços relacionados com metrologia, normalização, qualidade industrial e certificação de conformidade. O Sistema foi instituído em 11 de dezembro de 1973 e é composto por um órgão normativo (Conmetro) e outro executivo (Inmetro).
Esse Sistema Nacional tem uma estrutura capaz de avaliar e certificar a qualidade dos produtos, dos processos e dos serviços, por meio de uma rede de laboratórios de ensaio e de calibração e de organismos liderados pelo Inmetro. Essa estrutura atende às necessidades do governo, da indústria, do comércio e da população em geral.
Na área da Metrologia Legal, o sistema de defesa do consumidor é largamente difundido, ou seja, o trabalho de fiscalização é considerado de utilidade pública já que atinge mais de 5 mil municípios do Brasil.
Dentre as organizações que compõem o Sinmetro, as seguintes podem ser relacionadas como principais: