Instrumentação
Conceitos fundamentais de instrumentação industrial, abrangendo medição de variáveis, sensores e controle de processos para estudantes e profissionais.
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- Instrumentação Industrial
- Ciência e tecnologia dedicada a medir, transmitir, indicar e controlar variáveis físicas e químicas em processos industriais.
- Variável de Processo (PV)
- Grandeza física ou química medida e monitorada continuamente em um processo, como pressão, temperatura, nível ou vazão.
- Set-point (SP)
- Ponto de ajuste ou valor de referência desejado para uma determinada variável de processo.
- Variável Manipulada (MV)
- Grandeza alterada intencionalmente pelo elemento final de controle para manter a variável de processo no set-point.
- Sensor
- Elemento primário que detecta uma alteração física ou química e a converte em um sinal mensurável.
- Transdutor
- Dispositivo que recebe um sinal físico de entrada e o converte em outra forma mensurável de energia, geralmente elétrica.
- Transmissor
- Dispositivo que amplifica e padroniza o sinal emitido pelo sensor, enviando-o a longas distâncias como 4-20 mA ou digital.
- Elemento Final de Controle
- Dispositivo mecânico, como válvula de controle ou atuador, que altera diretamente o fluxo da variável manipulada.
- Faixa de Medição (Range)
- Conjunto de valores entre os limites inferior e superior que um instrumento é capaz de medir com precisão declarada.
- Alcance (Span)
- Diferença algébrica entre o valor máximo e o valor mínimo da faixa de medição de um instrumento.
- Exatidão
- Grau de proximidade entre o valor medido por um instrumento e o valor verdadeiro convencional da grandeza.
- Precisão (Repetibilidade)
- Capacidade de um instrumento de fornecer resultados quase idênticos em medições sucessivas sob as mesmas condições.
- Histerese
- Diferença máxima nas leituras de saída para o mesmo valor de entrada, quando percorrido no sentido ascendente e descendente.
- Linearidade
- Grau de proporcionalidade entre o sinal de entrada e a resposta de saída do instrumento em toda a faixa útil.
- Tempo de Resposta
- Intervalo necessário para a saída de um instrumento atingir uma porcentagem definida de seu valor final após variação na entrada.
- Pressão Manométrica
- Pressão medida em relação à pressão atmosférica local, indicando zero quando em equilíbrio com o ambiente.
- Pressão Absoluta
- Pressão total calculada tendo como referência o vácuo perfeito (pressão manométrica mais a atmosférica).
- Pressão Diferencial
- Diferença de pressão entre dois pontos distintos de um mesmo sistema ou tubulação.
- Tubo de Bourdon
- Tubo elástico curvo em formato C ou helicoidal que se deforma proporcionalmente à pressão interna aplicada.
- Diafragma
- Disco fino e flexível metálico ou elastomérico que se flexiona com a aplicação de pressão em uma de suas faces.
- Fole
- Câmara corrugada expansível que se distende ou contrai axialmente proporcionalmente à pressão interna ou externa.
- Sensor Piezorresistivo
- Elemento semicondutor cuja resistência elétrica se altera sob deformação mecânica causada por pressão.
- Sensor Piezoelétrico
- Cristal que gera uma carga elétrica proporcional à força ou tensão mecânica dinâmica aplicada sobre ele.
- Termopar
- Junção de dois metais distintos que gera uma força eletromotriz dependente do diferencial térmico (Efeito Seebeck).
- RTD (Pt100)
- Sensor resistivo cuja resistência de platina aumenta de forma previsível e linear com a elevação da temperatura.
- Termistor (NTC/PTC)
- Resistor semicondutor com variação de resistência não linear e acentuada em resposta a mudanças de temperatura.
- Pirômetro Óptico
- Instrumento de medição térmica sem contato que quantifica a radiação infravermelha emitida por corpos quentes.
- Poço Termométrico (Termopoço)
- Tubo metálico fechado instalado em tubulações para isolar e proteger o sensor de temperatura do fluido de processo.
- Placa de Orifício
- Restrição calibrada inserida na tubulação que gera uma queda de pressão proporcional ao quadrado da vazão volumétrica.
- Tubo Venturi
- Estrutura com seção convergente e divergente suave que mede vazão por pressão diferencial com baixa perda de carga.
- Rotâmetro
- Medidor de área variável onde um flutuador sobe em um tubo cônico transparente empurrado pela força do fluido.
- Medidor Eletromagnético de Vazão
- Sensor baseado na Lei de Faraday que mede a tensão induzida pelo fluxo de um líquido condutor através de um campo magnético.
- Medidor de Vazão tipo Turbina
- Rotor com palhetas girado pela passagem do fluido, cuja velocidade de rotação é diretamente proporcional à vazão.
- Medidor de Vazão por Vórtices (Vortex)
- Instrumento que mede a frequência com que vórtices se alternam atrás de um corpo obstáculo (Efeito von Kármán).
- Medidor Coriolis
- Dispositivo que induz oscilações em tubos vibratórios para medir a vazão mássica direta e densidade via aceleração de Coriolis.
- Medidor de Vazão Ultrassônico
- Mede a vazão pelo deslocamento Doppler ou pela diferença no tempo de trânsito de pulsos acústicos no fluido.
- Visor de Nível
- Tubo de vidro ou visor plano comunicado com o reservatório para visualização direta do nível por vasos comunicantes.
- Boia Flutuadora de Nível
- Corpo de menor densidade que flutua na interface líquido-gás e aciona mecanicamente chaves ou potencômetros.
- Transmissor de Nível Hidrostático
- Mede a coluna de líquido acima do sensor calculando a pressão hidrostática exercida sobre o elemento sensor.
- Transmissor de Nível Capacitivo
- Calcula a variação do nível detectando a mudança na constante dielétrica entre o eletrodo e a parede do tanque.
- Transmissor de Nível Ultrassônico
- Mede o nível sem contato calculando o tempo de ida e volta de um pulso acústico refletido na superfície do produto.
- Transmissor de Nível Radar
- Emite ondas eletromagnéticas de alta frequência para o leito do tanque e calcula a distância pelo eco refletido.
- Sinal Analógico 4-20 mA
- Padrão de transmissão de corrente imune a ruídos onde 4 mA representa o zero da escala e 20 mA o fundo de escala.
- Protocolo HART
- Padrão de comunicação que modula sinais digitais FSK de alta frequência sobre a corrente analógica de 4-20 mA.
- Profibus PA
- Rede digital de barramento de campo projetada para instrumentação de processo em áreas seguras e classificadas.
- Foundation Fieldbus
- Protocolo digital bidirecional e determinístico que permite controle distribuído executado nos próprios instrumentos.
- Válvula Globo
- Válvula de movimento linear ideal para regulação e estrangulamento fino de fluxo em malhas de controle contínuo.
- Válvula Borboleta
- Válvula rotativa compacta com disco giratório indicada para manuseio e modulação de grandes vazões.
- Atuador Pneumático
- Dispositivo que converte pressão de ar comprimido em movimento mecânico linear ou rotativo para acionar válvulas.
- Posicionador de Válvula
- Instrumento que compara o sinal de comando com a posição real da haste e ajusta o ar no atuador para anular o desvio.
- Segurança Intrínseca
- Método de proteção contra explosão que limita a energia elétrica e térmica abaixo do limiar de ignição de gases.
- Área Classificada
- Local onde misturas inflamáveis de gases, vapores ou poeiras estão ou podem estar presentes em níveis explosivos.