Nível é a altura do conteúdo de um reservatório que pode ser sólido ou líquido. Os três tipos básicos de medição de nível são: a) direto b) indireto

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1 4 NÍVEL Nível é a altura do conteúdo de um reservatório que pode ser sólido ou líquido. Os três tipos básicos de medição de nível são: a) direto b) indireto 4.1 Medição Direta É a medição que tomamos como referência a posição do plano superior da substância medida. Neste tipo de medição podemos utilizar réguas ou gabaritos, visores de nível, boia ou flutuador. 4.2 Medição Indireta Neste tipo de medição o nível é medido indiretamente em função de grandezas físicas como: pressão, empuxo, radiação e propriedades elétricas Por Pressão A pressão exercida pela altura da coluna líquida no inferior do reservatório permite determinar a altura do líquido ou sólido armazenado. P = H. Em tanques pressurizados (cerveja) aplica-se a medição por pressão diferencial A pressão no fundo do reservatório de armazenagem de líquidos também pode ser medida pode meio de um Sistema borbulhador. Ao injetar ao ou outro gás no fundo do reservatório por um tubo vertical, ajustando-se a pressão do gás até que algumas bolhas sejam produzidas podemos descobrir a pressão naquele ponto do reservatório Por Empuxo Na indústria muitas vezes temos que medir o nível da interface em um tanque contendo 2 líquidos diferentes. Pelo princípio de Arquimedes:

2 E = V. Onde: V = volume da bóia submersa = densidade do líquido Assim para diferentes valores de altura de interface entre o líquido 1 e o líquido 2, teremos diferentes variações de empuxo sobre o cilindro mergulhado Por Radiação Através da emissão de raios gamas por um lado do tanque, usamos do outro lado uma câmara de ionização que transforma a radiação Gama recebida em sinal elétrico de corrente contínua. Como o material bloquearia parte da energia emitida, a corrente produzida será proporcional à altura deste material Por Capacitância O medidor de nível capacitivo mede as capacidades do capacitor formado pelo eletrodo submergido no líquido em relação as paredes do tanque. A capacidade do conjunto depende do nível do líquido.

3 Por Ultra Som A medição é feita através da técnica de eco, usada nos dispositivos ultra-sônicos, materiais piezoelétricos que tem a capacidade de gerar e captar ondas acima da freq.. audível. 5 TEMPERATURA Conceitos: Temperatura é o grau de agitação térmica das moléculas. EnergiaTérmica de um corpo é o somatório das energias dos seus átomos. Calor é a forma de energia transferida na fronteira de um sistema em função da diferença de temperatura A Transmissão de calor pode ocorrer de 3 formas diferentes: Condução: entre meios diferentes em contato físico, fluindo da temperatura mais alta para a mais baixa; Radiação: entre meios diferentes, porém sem haver contato físico (separados por vácuo ou similar) Convecção: é uma ação combinada da condução e movimento da mistura, portanto mais associada a meios líquidos e gasosos.

4 Escalas Relativas: Ponto de Ebulição Ponto de Fusão Zero Absoluto Celsius: oc 0 oc -273,15 oc Fahrenheit: 212 of 32 of -456,67 of Medidores de temperatura por dilatação/expansão Termômetros a dilatação de líquido Baseiam-se na lei de expansão volumétrica de um líquido em função da temperatura, e variam conforme a sua construção: Termômetro a dilatação de líquido em recipiente de vidro: usado para leitura local (por isso o vidro), em que os líquidos mais usados são: Termômetro a dilatação de líquido em recipiente metálico: conecta-se um reservatório metálico (o bulbo) a um tubo de Bourdon e preenche o conjunto com um líquido expansível, como mercúrio ou álcool etílico. A expansão do líquido produz a pressão que é medida pelo tubo de Bourdon. Este tipo de termômetro possui uma resposta lenta à variação de temperatura Termômetro a pressão de gás: fisicamente idêntico ao termômetro de dilatação de líquido. Porém neste o gás que preenche o conjunto deve estar a alta pressão. Por ser um sistema isovolumétrico (volume constante), a variação de temperatura provoca uma variação de pressão na mesma proporção (P/T serão sempre constantes).

5 5.2.3 Termômetro a dilatação de sólidos (termômetro bimetálico): montado com duas lâminas de metais com coeficientes de dilatação diferentes, formando uma única peça. Com a variação da temperatura ocorre um encurvamento dos metais que é proporcional à temperatura. Esta lâmina bimetálica é enrolada em forma espiral ou helicoidal para aumentar a sensibilidade. A faixa de trabalho dos termômetros bimetálicos vai aproximadamente de - 50 a 800oC, sendo sua escala bastante linear, com precisão na ordem de ± 1% Medidores de temperatura por termopar Através da junção de dois metais diferentes existe uma diferença de potencial, dependente dos metais usados e a temperatura na junção. Assim um termopar são dois fios metálicos que formam um circuito com duas junções como o mostrado na figura ao lado. Quando a temperatura é igual nas duas junções o potencial produzido é zero, quando a temperatura é diferente nas duas junções existe um potencial efetivo. Para se fazer a medição uma das junções é tomada como referência e se mantém a temperatura constante. Esta junção constante deve ter sua temperatura controlada ou medida por um outro medidor. Na tabela ao lado verificam-se as faixas de aplicação e sensibilidades de termopares típicos, assumindo que uma das junções está a 0 oc.

6 Relação entre a temperatura e a FEM produzida pelo termopar Uma forma usual de realizar medidas com termopares é o método de junção de referência, como mostrado na figura abaixo. Os fios do termopar são ligados a um bloco isotérmico que varia sua temperatura com a temperatura ambiente. Esta temperatura de referência é medida de forma independente por um sensor semicondutor e um circuito de compensação que fornece uma tensão de E comp a qual é subtraída da tensão medida, corrigindo assim a leitura no voltímetro. Esse método é chamado de medição com compensação da junta de referência. Técnica de medida com termopar usando bloco isotérmico Combinação de Termopares - associação em série: ligando dois ou mais termopares para possibilitar a soma dos mv individuais.

7 - associação em série oposta: ligando dois termopares de mesmo tipo em oposição, será possível medirmos apenas a diferença de temperatura entre eles, pois se ambas as junções de medição estiverem em mesma temperatura os mv de uma junção anulará os mv da outra. - associação em paralelo: desta forma temos a média dos mv gerados nos termopares Medidores de temperatura por termoresistência A variação da resistência dos termoresistores em função da temperatura pode ser positiva ou negativa Coeficiente Negativo de Temperatura (NTC) Feito de compostos semicondutores, como os óxidos de ferro, magnésio e cromo, tem sua resistência dada por: Como pode ser visto abaixo, seu comportamento não é linear, por isso o NTC é usado numa faixa pequena de temperaturas (como termômetros caseiros digitais) Coeficiente Positivo de Temperatura (PTC) A variação da resistência do PTC é maior do que a do PTC, e é calculada por:

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