FUNDAMENTOS Definições SISTEMA. Medição : Ato de medir. Medida : mesmo que medição. o resultado da medição.

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1 1. - Definições Medição : Ato de medir. FUNDAMENTOS Medida : mesmo que medição. o resultado da medição. Instrumento de medida : é o dispositivo pelo qual pode-se avaliar (medir) uma quantidade física, atribuindo-lhe um valor numérico ou uma qualificação. Por exemplo : a quantidade a ser medida pode ser uma temperatura, massa, pressão, velocidade, nível, etc. O valor numérico pode ser 34 ºC, ou 45 kg, ou 3,5 kgf/cm 2, ou 122 km/h, etc. Uma qualificação da medida pode ser um aviso (luz de alerta) de pressão acima do permitido, ou um sinal (sonoro) de temperatura muito elevada, etc. Sistema de medida : são vários instrumentos de medida usados em conjunto. Por exemplo, o medidor de nível de combustível de um automóvel é composto de uma bóia, uma resistência elétrica, condutores elétricos, e um mostrador (amperímetro ou voltímetro). Todo esse conjunto, ou sistema, é usado para mostrar no painel do carro o nível de combustível do tanque. Sistema : termo genérico, usado para designar o conjunto de equipamentos e dispositivos (...) que pode ser analisado através de dados de entrada e saída. Entrada SISTEMA Saída Fig Esquema de um sistema Processo : conjunto de sistemas que trabalham harmonicamente para um fim comum.

2 Instrumentação e Controle A utilização dos Instrumentos de Medida Monitoração de Processos e Operações Certas aplicações de instrumentos de medida podem ser caracterizadas por terem essencialmente a função de monitorar. Como exemplo os termômetros, barômetros e anemômetros usados em uma estação meteorológica, simplesmente indicam as condições do tempo, sem qualquer função de controle. Da mesma forma, os medidores domésticos de consumo de água, eletricidade, gás, apenas indicam o consumo, controlá-los. A figura abaixo mostra o digrama de um sistema monitorado por um instrumento de medida. Distúrbios Entrada de Energia ou Material PROCESSO Variável Controlada Instrumento de Medida Figura 1.2 Monitoração de um processo Controle de Processos e Operações Outra aplicação de extrema importância para os instrumentos de medida é utilizálos como componentes num sistema automático de controle. O diagrama da figura 2.3. mostra essa operação. É claro que, para controlar uma variável é necessário, inicialmente medi-la. Por isso todos os sistemas com "feedback" têm como elemento principal um instrumento de medida. Um exemplo bastante comum é o controle de temperatura do refrigerador doméstico. Um termômetro lê, continuamente, a temperatura interna do refrigerador. Quando ela aumenta e atinge um valor especificado, o termômetro aciona um contato elétrico que liga o motor de refrigeração. A temperatura diminui até atingir um valor mínimo, quando o o termômetro desliga o motor. Desta forma, a temperatura do refrigerador permanece continuamente entre dois valores de temperaturas pré-estabelecidos. Percebe-se claramente a função do termômetro como controlador do processo. refrigerador. Como exercício, identifique na Figura 2.3. cada componente do exemplo da

3 Instrumentação e Controle 3 Distúrbios Entrada de Energia ou Material PROCESSO Variável Controlada Elemento de Controle Final Instrumento de Medida Controlador Valor desejado da variável controlada Figura Sistema controlado automaticamente Análises Experimentais em Engenharia A solução e problemas de Engenharia podem envolver dois métodos : teórico e experimental. Muitos problemas requerem a aplicação de ambos os métodos. Problemas na fronteira do conhecimento necessitam extensos estudos experimentais para avaliar a teoria. Os instrumentos de medida de grande precisão (equipamentos de laboratório) podem contribuir enormemente para a solução desses problemas. Esses equipamentos de laboratório (diferentes dos industriais), são instrumentos de referência, sendo usados apenas em pesquisas ou como aferidores de instrumentos industriais. Exercícios : Interprete as 6 figuras a seguir, mostrando o tipo de aplicação do instrumento de medida, e identificando cada componente do sistema.

4 Instrumentação e Controle 4 Figura 1.4 Fornalha Figura 1.5 Sistema de aquecimento doméstico Figura 1.6 Controlador de rotação de motor a vapor

5 Instrumentação e Controle 5 Figura Operador Humano, como componente de um sistema de controle Figura Servomecanismo eletro-hidráulico Figura Controlador pneumático do nível de líquido no tanque.