Cortesia Smar - Palestra Completa Smar.ppt

7/14/2019 Cortesia Smar - Palestra Completa Smar.ppt

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Miguel Souza PalestraCortesia Smar

PROIN

INSTRUMENTAO BSICA P/

CONTROLE DE PROCESSOS


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PROIN

INSTRUMENTAOCincia que aplica e desenvolve tcnicas de medio, indicao,

registro e controle de processos de fabricao, visando aotimizao na eficincia desses processos.

O uso de instrumentos em processos industriais, visa a obteno deum produto de melhor qualidade com menor custo, menor tempo

e com considervel reduo de mo de obra.

- Incrementar e controlar a qualidade do produto;- Aumentar a produo e o rendimento;- Obter e fornecer dados seguros da matria prima e quantidade

Produzida, alm de ter em mos, dados relativos economia dosprocessos.

A utilizao de instrumentos nos permite:


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PROIN

Controle Manual


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PROIN

O contro le manualno permite a eliminao do erro,resultando em uma variao de amplitude excessiva,do valor da varivel que se deseja controlar.

TEMPO

DESVIO

0

+

-

VALOR

OBTIDO

VALORDESEJADO

(SET-POINT)

ERRO


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PROIN

FLUIDO AQUECIDO

VAPOR

PROCESSO INDUSTRIAL TPICO

FLUIDO A SERAQUECIDO

CONDENSADO

Varivel Controlada: TemperaturaMeio Controlado: FluidoVarivel Manipulada: VazoAgente de Controle: Vapor


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PROIN

MALHA DE CONTROLE

ENTRADA DELQUIDO

SAIDA DELQUIDO

MISTURADOR

CONTROLADOR

ENTRADA DEVAPOR

CONDENSADO

VLVULA DECONTROLE

SENSOR DETEMPERATURA

TRANSMISSOR DETEMPERATURAS.P.


7/145Miguel Souza PalestraCortesia Smar

PROIN

ONDE EST O

CONTROLE?ONDE EST OCONTROLADOR?

ONDE EST AMEDIO?

PROCESSO

COMPARAO

CORREO

CONTROLE

ENTRADA DEGUA FRIA

SAIDA DEGUA QUENTE

ENTRADA

DE VAPOR

VLVULA DECONTROLE

MEDIO


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PROIN

A Ao do Controle Automtico

O co n tro le automtic opermite atravs de sua ao areduo do erro, com um tempo de atuao e precisoimpossveis de se obter no controle manual.

TEMPO

DESVIO

0

+

-

VALOROBTIDO

VALORDESEJADO(SET-POINT)

ERRO


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PROIN

O Controle Automtico

VLVULA DECONTROLE

MEDIO

ENTRADA DEGUA FRIASAIDA DEGUA QUENTE

ENTRADA

DE VAPOR

PROCESSO

COMPARAO

CORREO

CONTROLADOR

AUTOMTICO

DE CAMPOSET POINT

SENSOR

MALHA DECONTROLEFECHADA


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PROIN

a) Indicador

b) Registrador

c) Transmissor

d) Transdutor

e) Controlador

f) Elemento Final de Controle

CLASSES DE INSTRUMENTOS:


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PROIN

ALGUMAS CONSIDERAES

Faixa de Medio (RANGE)Conjunto de valores da varivel medida, compreendido entre os limites inferiore superior, da capacidade de medio do instrumento. Expressa-sedeterminando seus extremos: (100 - 500C / 0 - 20 kgf/cm2 / -30 - +30 mmCA)

Alcance (SPAN)

Diferena algbrica entre o valor superior e inferior da faixa de medio doinstrumento. (Range de 100 - 250C ter um Span = 150C)

Erro

Diferena entre os valor lido ou transmitido pelo instrumento, em relao varivel medida. Em processos de regime permanente, chamamos de ERRO

ESTTICO, que pode ser positivo ou negativo, dependendo da indicao doinstrumento. Quando a varivel se alterna, teremos um atraso na transfernciade energia do meio para o medidor, onde o valor mdio estar defasado emrelao ao valor da varivel. Esta diferena chamada de ERRO DINMICO.


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PROIN

Exatido

Pode ser definido como o maior valor de erro esttico que uminstrumento possa ter ao longo de sua faixa de trabalho.

a) Porcentagem do alcance (span);

b) Em unidade varivel;

c) Porcentagem do valor medido.

Zona Morta a maior variao que uma varivel poder ter, sem que provoquevariao na indicao ou sinal de sada de um instrumento ou em valoresabsolutos do range do mesmo. Est relacionada com folgas mecnicasentre elementos mveis de um instrumento.

Repetitividade o desvio percentual mximo com a qual uma mesma medio indicada, sendo todas as condies reproduzidas na mesma maneira.Expresso em porcentagem do SPAN.


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PROIN

Rangeabilidade (Largura da Faixa)

a relao entre o valore mximo e mnimo, lidos com a mesma preciso naescala de um instrumento. No caso da medio da vazo, o valor mximo omximo da escala. Numa escala de 0-200 m3/h com preciso de +/- 1 % erangeabilidade de 10:1, significa que a preciso de +/- 1 % ser respeitadaentre 200 m3/h e 20 m3/h. (10:1)

Histerese

a diferena mxima apresentada por um instrumento, para um mesmo valor,em qualquer ponto da faixa de trabalho, quando a varivel percorre toda aescala nos sentidos ascendente e descendente.

200C

120,2

119,8

0

0 200120

CARACTERSTICAASCENDENTE

CARACTERSTICADESCENDENTE

ENTRADA C

SADA


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PROIN

P RC - 001 - 02 - A

Varivel Funo rea daAtividade

N0Seqencialda Malha

SU

FIdentificao Funcional Identificao da Malha I

XO

Identificao do Instrumento

TERMINOLOGIA (ISA 5.1 5.3)


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PROIN

SUPRIMENTOOU

IMPULSO

SINALPNEUMTICO

SINALHIDRULICO

LIGAO CONFI-

GURADA INTERNA-MENTE AO SISTE-MA (SOFTWARE)

SINAL NODEFINIDO

SINALELTRICO

TUBOCAPILAR

SINAL ELETROMAG-NTICO OU SNICO(TRANSMISSO NO

GUIADA)

LIGAOMECNICA

SINALBINRIO

ELTRICO

SINAL ELETRO-MAGNTICO OUSNICO (TRANS-MISSO GUIADA)

SINALBINRIO

PNEUMTICO

Smbolos utilizados nos Fluxogramas de Processo e Engenharia


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PROIN

LOCALIZAO

TIPO

Locao Principalnormalmente

acessvelao operador

Montadono

Campo

Locao Auxiliarnormalmente

acessvelao operador

Locao Auxiliarnormalmenteno acessvelao operador

InstrumentosDiscretos

InstrumentosCompartilhados

Computadorde

Processo

ControladorProgramvel

Simbologia Geral em Instrumentao


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PROIN

Indicao ou IndicadorCorrente EltricaI

AltoComando ManualH

VisorMedida DimensionalG

RelaoVazoF

Elemento PrimrioTenso (Fem)E

DiferencialDensidade ou PesoEspecfico

D

ControladorCondutibilidade EltricaC

Queimador(Chama)

B

AlarmeAnalisadorA

Letra deModificao

Funo de SadaFuno de LeituraPassiva

Letra deModificao

VarivelMedida

LETRAS SUCESSIVAS1A LETRA


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PROIN

TransmissoTransmissor

TemperaturaT

Chave ouInterruptor

SeguranaVelocidade ouFreqncia

S

RegistradorRadioatividadeR

IntegraoQuantidadeQ

Tomada de ImpulsoPressoP

Placa de OrifcioO

Mdio ouIntermedirio

UmidadeM

BaixoLmpada PilotoNvelL

Estao deControle

Tempo ou ProgramaK

VarreduraPotnciaJ

Letra deModificao

Funo de SadaFuno de LeituraPassiva

Letra deModificao

VarivelMedida



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PROIN

Elemento Final deControle

PosioZ

Rel ouComputador

Y

PooPeso ou ForaW

VlvulaViscosidadeV

MultifunoMultifunoMultifunoMultivariveisU

Letra deModificao

Funo deSada

Funo de LeituraPassiva

Letra deModificao

VarivelMedida



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PROIN

PRINCIPAIS SISTEMAS DE MEDIDA

a) Fsico ou Cegesimal (C.G.S.)

b) Mtrico Decimal (M.K.S.)c) Absoluto Ingls (Ft. Pd. S.)

d) Sistema Internacional de Unidades - SI

Grandezas Definio Dimenso Fsico (C G S ) Decimal (M K S ) Gravitatrio (M Kgf S) Prtico Ingls


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PROIN

W = __erg/seg(

Watt (w)(

Grandezas Definio Dimenso Fsico (C.G.S.) Decimal (M.K.S.) Gravitatrio (M.Kgf.S) Prtico Ingls

Comprimento L L centmetro (cm) metro (m)Mcron ( )= 10-6m

Angstrom (A)=10-10m

metro (m) foot (ft)

=1/3 Yd = 12in

30,48 cm

Massa M M grama (g) quilograma (kg) (9,81 kg) (32,174 pd)

Tempo T T segundo (seg.) segundo (seg.) segundo (seg) second (sec)

Superfcie S2 S2 cm2 m2 m2 square-foot=929 cm3

square-inch=6,45 cm2

Volume V3 V3 cm3 m3 m3 cubic-foot=28317 cm3

cubic-inch=16,39 cm3

Velocidade v= _e_

t

LT-1 em/seg m/seg m/seg

1m/seg=197 ft/min

foot per second (ft/sec)

ft/min=0,5076 cm/s

Acelerao y = _v_

t

LT-2 cm/seg2 m/seg3 m/seg2 ft/sec2

Fora F = m y M L T-2 dina (d)

(m=1 g:y=1 cm/ss)

Megadina (M)

= 10gdinas

_____GIORGI_____

Newton (n)

(m=1kg;y=1m/seg2)

=105d

quilograma - fora(kgf)

(m=1kg;y=9,81m/ seg2)

x 103x 981 = dinas

x 10-3x 9,81 = sth

pound*(pd)

(m=1pd;y=32,174 ft/sec2)

=0,4536kgf=444981d

=7000 grains

Trabalho = F x e M S2T-3 erg

(F=1 d; e = 1cm)

Joule (j)

F=1 n; e=1m)=102ergs

quilogrmetro (kgm)

(F=1kgf; e = 1m)= 9,81 Joules

foot - pound (ft.pd)

(f = 1 pd; e = 1 ft)=0,1383kgm=1,3563 j

Potncia W = / t M S2 T-3 =1 erg;t=1seg) = 1 j; 1= 1seg)

= 102ergs/seg

= 44,8 ft. pd/min

kgm/seg

Cavalo-vapor (C.V.)

= 75 Kgm/seg

= 736 watts

foot pound per second

Horse Power (H.P.)

= 76kgm/seg (75)

=33000 ft.pd/min

Presso P = __F__

A

M L-1T-2 bria

(F=1 d; S2=1 cm2)

Bar = 10gbrias

(F=1M; s2=1cm2)

Pascal

F= 1n; S2=1m2)

= 10 brias

kgf/cm2=1000 gf/cm2

kgf/m2

atm = 1033 gf/cm2

(em Hg = 76cm)

pd/in2=70.308 gf/cm2

pd/ft2

atm = 11.692 pd/in2

(em Hg = 0 n)


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PROIN

Medio de Presso

Definies:

[ kgf/cm; lbf/pol; N/m]F (fora)

A (rea)Presso =

massavolume

[ kg/m3; g/cm3])=Massa Especfica(

[kgf/m; gf/cm]pesovolumePeso Especfico( )=


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PROIN

h

TEOREMA DE STEVIN

PRINCPIO DE

PASCAL

P = . h

P

A presso exercida em um lquido confinado

se distribui integralmente e produz a mesmafora em reas iguais

A diferena de presso entre dois pontos de umlquido em repouso diretamente proporcional altura e a densidade do mesmo


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PROIN

ESCALA

A

B

h

-

mmHg

ESCALAS DE PRESSOPresso Relativa

(ou P. Efetiva ou Presso)

Presso Absoluta(ou Zero Absoluto ou Vcuo Perfeito)

Pabs= Prel - Patm

presso relativa

vcuopresso absoluta

ZERO RELATIVO

ZERO ABSOLUTO

BARMETRO DE TORRICELLI


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PROIN

Tabela de Converso - Unidades de Presso

psi kPa Polegadas

H2O

mmH2O Polegadas

Hg

mmHg Bar m Bar kgf/cm2 gf/cm2

psi 1 6,8947 27,7620 705,1500 2,0360 51,7150 0,0689 68,9470 0,0703 70,3070

kPa 0,1450 1 4,0266 102,2742 0,2953 7,5007 0,0100 10,0000 0,0102 10,1972

Polegadas

H2O

0,0361 0,2483 1 25,4210 0,0734 1,8650 0,0025 2,4864 0,0025 2,5355

mmH2O 0,0014 0,0098 0,0394 1 0,0028 0,0734 0,0001 0,0979 0,0001 0,0982

Polegadas

Hg

0,4912 3,3867 13,6200 345,9400 1 25,4000 0,0339 33,864 0,0345 34,532

mmHg 0,0193 0,1331 0,5362 13,6200 0,0394 1 0,0013 1,3332 0,0014 1,3595

Bar 14,5040 100,00 402,1800 10215,0000 29,5300 750,0600 1 1000 1,0197 1019,700

m Bar 0,0145 0,1000 0,402 10,2150 0,0295 0,7501 0,001 1 0,0010 1,0197

kgf/cm2

14,2230 97,9047 394,4100 10018,0 28,9590 735,560 0,9800 980,7000 1 1000

gf/cm2 0,0142 0,0970 0,3944 10,0180 0,0290 0,7356 0,0009 0,9807 0,001 1

Exemplo 1 mmHg = 0,5362 pol, H2O = 1,3332 m Bar97 mmHg = 97(0,5362) = 52,0114 pol, H2O97 mmHg = 97(1,3332) =129,3204 m Bar


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PROIN

DISPOSITIVOS PARA MEDIO DE PRESSO

1. Tubo Bourdon (tipos)


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PROIN

2. Membrana ou Diafragma

3. Fole


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PROIN

4 - Colunas de Lquido

P1P2 = h . dr

Manmetro de tubo em U

Manmetro de Coluna

Reta Vertical


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PROIN

Manmetro de Coluna Reta Inclinada

Menisco


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PROIN

5 - Sensor tipo Piezoeltrico

++++

____

P CRISTAL

Efeito Piezoeltrico

PDIAFRAGMA

SAIDA

CRISTALTransdutor

Restrioremovvel

Palheta (piezo)

Bico

Suprimementode ar

Presso piloto


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PROIN

6Sensor tipo Strain Gauge ou Piezoresistivo


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PROIN

7Sensor tipo Capacitivo

Tubos Capilares

Diafragma Sensor

VidroFluido de Enchimento

Diafragma de Processo

Placas do Capacitor

C = k.A/d

C - CapacitnciaArea das placasdDistncia entre pacaskConstante dieltrica

PROIN


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PROIN

8 - Sensor tipo Silcio Ressonante

PROIN


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PROIN

PROIN


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PROIN

SELO REMOTOAplicao:

a) O fludo do processo for corrosivo ao dispositivo de medio;b) O fludo for um gs com possibilidade de condensao por di-

minuio de temperatura, quando for aplicado ao dispositivo

de medio, ex: vapor dgua;

c) O fludo for um lquido com slidos em suspenso;

d) O fludo for um lquido pastoso;

e) O fludo tender a cristalizar-se com variaes de temperatu-

ra ao ser aplicado ao dispositivo de medio, ex: leo APF;

f) O fludo no puder permanecer parado no dispositivo de

medio, ex: medicamentos, leite etc;

g) O fludo for periculoso.

PROIN


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PROIN

Diafragma Isolador

Corpo

Tubo Capilar

CorpoDiafragmaIsolador

Fludo deEnchimento

Armadurado tubo Capilar

SELO VOLUMTRICO

PROIN


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PROIN

Instalao: Tomadas de Impulso

GS LQUIDO VAPOR

PROIN


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PROIN

Exemplos de Tomadas de Impulso

PROIN


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PROIN

Componentes da Tubulao (Tomadas) de ImpulsoManifolds

GP GP

DP

DP

5 VIAS

2 VIAS

3 VIAS

2 VIAS

PROIN


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PROIN

SISTEMAS DE SELAGEM

SELO DE LQUIDO

SELO DE AR

PROIN


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PROIN

MANMETRO PETROQUMICO

SELO SANITRIO

Flange do Tanque

Braadeira TRI-CLAMP

PROIN


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PROIN

DRENO/PURGA (SANGRIA)LD301

Posio Superior(Aplicaes em Lquido / Multifase)

Posio Inferior(Aplicaes em Gs )

A POSIO DO DRENOPODE SER MUDADA,

GIRANDO O FLANGE180O

PROIN


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PROIN

MEDIO DE NVEL

- PRINCIPAIS MTODOS DE MEDIO:

RGUA OU GABARITO

VISORES DE NVEL

BIA OU FLUTUADOR

POR PRESSO HIDROSTTICA (P)

COM BORBULHADOR

POR EMPUXO

COM RAIOS GAMA

CAPACITIVO

POR ULTRASOMPOR RADAR

MEDIDORES DESCONTNUOS

MEDIO DE SLIDOS

PROIN


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PROIN

TIPODE

INSTRUMENTO

CHAVE DENVEL

MEDIO CONTNUA

INDICAOTRANSMISSO/

CONTROLE

Visor de Nvel R E R B RBia/Flutuador E R R B R R B R REmpuxo E B E BPresso Hidros. B R R R B R R B R RBorbulhador R R B R B R B R B RClula de Carga R B R B B B R B

Ultrassom B R B B B R R ERadiao B B E R E E R B E B R B RCapacitivo B B R B R R R R B B R BCondutividade R R RPs Rotativas BLminas Vibrat. B B E B

Deteco Trm. B R R R B R R R

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

1 - Lquidos limpos2 - Lquidos com espuma3 - Interface4 - Polpas5 - Slidos

E - Excelente (sem restries de uso)B - Bom (com restries de uso)R - Regular (poucas aplicaes)

PROIN


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PROIN

500

499

498

497

496

2

1

MEDIO DE NVEL

DIRETA

Rgua ou Gabarito

Visores de Nvel (vidro)

Tipo Tubular

PROIN


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PROIN

GASLIQUIDO

VIDRO VIDRO

Plano (Reflex ou Transparente)

PROIN


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PROIN

Vlvula de bloqueio (manuteno e segurana)

INDICADOR

IMA

PALHETA MAGNTICADO INDICADOR DE

NVEL

BOIA

Blindado(Magntico)

PROIN


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PROIN

Bia ou Flutuador

PROIN


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PROIN

MEDIO DE NVEL INDIRETA

POR PRESSO (HIDROSTTICA OU P)

P = h. dr

Clculo do Range:

P = PhP1

P1 = 0 (Patm)

Nvel (0%): P = 0 (4 mA)

Nvel (100%): P = h . d (20 mA)

LQUIDOh

HI LO

dr

PROIN


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PROIN

Supresso de Zero (Tanque aberto)

LQUIDO h

HI LOClculo do Range:

P = PhP1P1 = 0 (Patm)Nvel (0%): P = y . dr (4 mA)Nvel (100%): P = (h + y) . dr (20 mA)

y

dr

PROIN


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PROIN

Elevao de Zero (Tanques fechados e pressurizados)

PROIN


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LQUIDO hHI LO

Clculo do Range:

Nvel (0%):P = PhP1P = 0 - (h . dselo)

P = - (y . dselo) (4 mA)

Nvel (100%):P = PhP1Pl = y . dseloPh = h . dlquidoP = h . dlquido - y . dselo(20 mA)

GS

y

Exemplo 1:

PROIN


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Exemplo 2:

P0% = - 2000 mmH2O

P100% = 2000 mmH2O

Portanto, o Range do TRM de2000 a 2000 mmH2O

PROIN


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Com Borbulhador

PROIN


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Por Empuxo

E = V. y1

EEmpuxo

VVolume submerso

y1Peso especfico do lquido

PROIN


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0

1

2

3

0

1

2

3

0

1

2

33 LB 2 LB 1 LB

2,25

14"COMP

7" NIVELD`AGUA

14" NIVELD`AGUA

Variao do Peso Aparente no Medidor Contnuo

P ap. = W - EP ap. = W (peso desloc.)E (empuxo desloc.)

ANvel de gua - 0

Bgua Deslocada

Peso = 1LB

Cgua Deslocada

Peso = 2LB

PROIN


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VAPOR

CONDENSADOPARA A VLVULADE EXTRAO DECONDENSADO

MEIO DORANGE

TOMADA DEEQUALIZAO

%/2

%/2

Controle de nvelem vaso dedistribuio de vapor

PROIN


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LEO

GUA

LEO

Medio de Nvel de Inferface

Et= E1 + E2

PROINve e n er ace


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e e e ace

h mximo = 500 mm

y = 0 to 100%

Exemplo:

Cal ib rao = 0 a 500 mm

y = 20% signif ic a que a interface

est a 100 mm acim a do diafragm arepet idor infer ior

Medio de Nvel de Interface com otransmissor DT30X:

hy

PROINDT30X Descrio de Operao


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SENSOR

PROCESS

P1

P2

DT30X- Descrio de Operao

Dois sensores de presso fornecem odiferencial de presso hidrosttico.

Um sensor de temperatura integralfornece a temperatura instantnea doprocesso.

Com o diferencial de presso e atemperatura do processo, um softwarededicado calcula a densidade do fluido.

Com a densidade do fluido e atemperatura, o software calcula a

concentrao, que pode ser expressa emBrix, API, Baum, Plato, INPM, GL,% de Slidos, etc.

PROIN


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Medio de Nvel com Raios - Gama

FONTE DERADIAOAMPLIFICADOR INDICADOR

SENSOR

GEIGER

PROIN


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Medio de Nvel Capacitivo

PROIN


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Medio de Nvel por Ultra-som

h

h = H - (v.t)2

HDistncia do emissor/receptor ao fundo do tanquehNvel do lquidovVelocidade do som no meio gasosotTempo medidoH-hParte vazia do tanque = v.t/2

PROIN


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Medio de Nvel por Radar

PROIN


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MEDIDORESDESCONTNUOSDE NVEL

PROIN


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Medio de Nvel de Slidos (Pesagem)

Transdutor

eletromecnico

Novas Clulas de

Carga (Strain Gauge)

PROIN


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MEDIO DE VAZO

Vazo Volumtrica: Qv= v / t

Vazo Mssica: Qm= m / t

TIPOS DE MEDIDORES:

1. Medidores de Quantidade por Pesagem / Volumtrica

Disco nutante, Pisto rotativo-oscilante, Ps, Engrenagens ovais, etc.

PROIN


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2. Medidores Volumtricos

Por Elementos Deprimognios (P)

250

249

248

VAZO

MERCRIO

DIFERENCIALDE PRESSO

PSI

PROIN


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Equao bsica p/ Elementos Deprimognios

Q = K PP (%)

Q (%)00

25

50

75

100

50 70,7 86,6 100

FE

FT FI

PROINPLACA DE ORIFCIO


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PLACA DE ORIFCIO

Tipos de orifcios:

a. Orifcio concntrico.

b. Orifcio excntrico.

c. Orifcio segmental.

(a)(b) (c)

VANTAGENS: DESVANTAGENS:

Instalao fcil Alta perda de carga

Econmica Baixa Rangeabilidade

Construo simples

Manuteno e troca simples

PROIN


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Tipos de Bordo:

Bordo Quadrado (Aresta viva):

Bordo Arredondado (Quadrante edge ou quarto de crculo):

Bordo com entrada cnica:

PROIN

Ti d T d d I l


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1" 1"

K1 K2

K1 M

K1 K2

DENOMINAONA LITERA-

TURA INGLESA

DENOMINAOSUGERIDA EMPORTUGUS

DISTNCIADA TOMADA

FACEMONTANTE

K 1

DISTNCIADA TOMADA

FACEJUSTANTE

K 2

FLANGETAPS

RADIUSTAPS

VENACONTRACTA

TAPS

CORNERTAPS

PIPETAPS

TOMADAEM FLANGES

TOMADAS D E1/2 D

TOMADASDE VENA

CONTRACTA

TOMADASDE

CANTO

TOMADAS 2 D

E 8 D

1"

1 D

1/2 D A2 D

JUNTO

2 D

1" (J)

1/2 D(M)

DEPENDE

DO

JUNTO

8 D(M)

Tipos de Tomada de Impulso:

PROINMedio de Vazo


73/145


Qv Pestatica

Placa de OrifcioFlange

PL= PestaticaPH= Pestatica+ Qv2 k

DP = PH- PL = Qv2 k

Qv= K DP

Placa de Orifcio

Medio de Vazo

PROIN


74/145


Orifcio Integral

Tubo Venturi

PROIN


75/145


Bocal de vazo (Flow nozzle)

Permite aplicao em fludos abrasivos e corrosivos.Indicado para medio de vapor em alta velocidade.

PROIN


76/145


Tubo Pitot

PROINTubo Pitot


77/145


Qv Pstatic

Tubo Pitot

PL= Pstatic(presso esttica)PH= Pstatic+ Qv2 k

DP = PH- PL = Qv2 k

Qv= K DP

Tubo Pitot

H L

Tubo Pitot

PROIN


78/145


Medidor Tipo Sonda Mltipla (Annubar)

PROIN


79/145


Compensao de Presso e Temperatura

Malha para Medio de Vazo

PA P

TA

Q = K . Q [Nm3/h]

PROIN


80/145


MEDIDOR DE VAZO POR P CONSTANTE (REA VARIVEL)ROTMETRO

Tipos de Flutuadores

PROIN


81/145


MEDIDORES DE VAZO EM CANAIS ABERTOS

VERTEDOR

hQ = 3,33.(L0,2H) . H3/2

QVazoLLargura do diqueHAltura do nvel do lenol

PROIN


82/145


CALHA PARSHALL

A RD W C

Q = K . Hn

QVazoKConstante de proporcionalidadeHAltura (Nvel)nAproximadamente 1,5

PROIN


83/145


MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZOMEDIDOR MAGNTICO DE VAZO

E = B.d.V

Lei de Faraday

ETenso gerada pelo condutorBDensidade do Campo MagnticodDistncia dos eletrodosVVelocidade do Escoamento

PROIN


84/145


Estrutura do Detector:

Revestimento,

Eletrodo,

Tubo Detector,

Influncia da Condutividade,

Instalao Eltrica e

Escolha do dimetro.

PROINMEDIDOR TIPO TURBINA


85/145


1-Corpo do Medidor

2- Suporte Traseiro

3- Anel de Reteno do Manual

4- Mancal

5- Espaador central

6- Espaador externo

7- Rotor

8- Suporte Frontal9- Anel de Reteno

10 Porca de Travamento do sensor

11- Sensor Eletrnico de proximidade

9

7

Influncia da ViscosidadePerformance

PROINMEDIDOR TIPO VRTEX Funcionamento


86/145


FuncionamentoMtodo de deteco dos vrtices

PROIN


87/145


MEDIDORES ULTRA-SNICOS

Medidores de Efeito Doppler

Medidores de Tempo de Trnsito

PROIN


88/145


MEDIDOR POR EFEITO CORIOLIS

PROIN


89/145


Tipo Utilizao FaixaPerda de

presso

Preciso

aprox %

Comprim

prvio

diam

Sensib

viscosid

Custo

relativo

Bocal Lquidos comuns. 04:01 Mdia

1/2 da

escala 10 a 30 Alta Mdio

Coriolis

qu os comuns,

viscosos, alguma

suspenso. 10:01 Baixa

0,4 da

proporo No h No h AltoDeslocamento

positivo

Lquidos viscosos sem

suspenses. 10:01 Alta

0,5 da

proporo No h Baixa Mdio

Eletromagntico

Lquidos condutivos

com suspenses 40:01:00 No h

0,5 da

proporo 5 No h Alto

Joelho

Lquidos comuns.

Alguma suspenso. 03:01 Baixa

5/10 da

escala 30 Baixa Baixo

Placa de orifcio

Lquidos comuns.

Alguma suspenso. 04:01 Mdia

2/4 da

escala 10 a 30 Alta Baixo

Rotmetro Lquidos comuns. 10:01 Mdia

1/10 da

escala Nenhum Mdia Baixo

Tubo de Pitot

Lquidos sem

impurezas. 03:01

Muito

baixa

3/5 da

escala 20 a 30 Baixa Baixo

Tubo de Venturi

L qui os comuns.

Alguma suspenso. 04:01 Baixa

1 a

escala 5 a 20 Alta Mdio

Turbina

Lquidos comuns.

Pouca suspenso. 20:01 Alta

0,25 da

proporo 5 a 10 Alta AltoUltra-snico

(Doppler)

Lquidos viscosos com

suspenses. 10:01 No h

5 da

escala 5 a 30 No h Alto

PROINMEDIO DE TEMPERATURA


90/145


Conceitos Bsicos

TEMPERATURA: Grau de agitao trmica das molculas.

ENERGIA TRMICA: a somatria das energias cinticas dosseus tomos.

CALOR: a energia em trnsito.

Definies

PIROMETRIA: Medio de altas temperaturas, na faixa onde osefeitos de radiao trmica passam a se manifestar.

CRIOMETRIA: Medio de baixas temperaturas, ou seja, aquelasTendendo ao zero absoluto.

TERMOMETRIA: termo mais abrangente que incluiria tanto aPirometria como a Criometria.

PROIN


91/145


MEIOS DE TRANSMISSO DE CALOR

CONDUO

RADIAO

CONVECO

Escalas de Temperatura

Converso de EscalasC = F 32 = K 273 = R - 491

5 9 5 9

PROIN


92/145


Pontos Fixos de Temperatura(Escala Prtica Internacional de Temperatura)

* IPTS-68 / ITS - 90

* Normas e Padronizao (ANSI, DIN, JIS, BS, UNI...)

* IEC, ABNT.

TEMPERATURA

PONTOCRTICO

PONTOTRIPLO

FASEVAPOR

FASELQUIDO

FASESLIDO

PRE

SSO

PROIN


93/145


IPTSEscala Prtica Internacional de Temperatura

-Surgiu em 1927, modificada em 1948 (IPTS-48) e em 1968, nova publicao(IPTS-68)

IPS-90Escala Internacional de Temperatura

-Baseada em fenmenos determinsticos de temperatura, qual definiu algunspontos fixos de temperatura

PONTOS FIXOS IPTS-68 ITS-90

Ebulio do Oxignio -182,962C -182,954C

Ponto triplo da gua +0,010C +0,010C

Solidificao do estanho +231,968C +231,928C

Solidificao do zinco +419,580C +419,527C

Solidificao da prata +961,930C +961,780C

Solidificao do ouro +1064,430C +1064,180C

PROIN


94/145


MEDIDORES DE TEMPERATURA POR DILATAO / EXPANSO

1 - TERMMETRO A DILATAO DE LQUIDO

LQUIDO PONTO DESOLIDIFICAO(oC)

PONTO DEEBULIO(oC)

FAIXA DE USO(oC)

Mercrio -39 +357 -38 a 550

lcool Etlico -115 +78 -100 a 70

Tolueno -92 +110 -80 a 100

Recipiente de Vidro

PROIN


95/145


LQUIDO FAIXA DE UTILIZAO (oC)

Mercrio -35 +550

Xileno -40 +400

Tolueno -80 +100

lcool 50 +150

Recipiente Metlico

PROIN


96/145


2 - TERMMETRO PRESSO DE GS

Gs Temperatura Crtica

Hlio ( He ) - 267,8 oC

Hidrognio ( H2 ) - 239,9 oC

Nitrognio ( N2 ) - 147,1 oC

Dixido de Carbono ( CO2 ) - 31,1 oC

PROIN


97/145


3 - TERMMETRO PRESSO DE VAPOR

Lquido Ponto de Fuso ( oC ) Ponto de ebulio ( oC )

Cloreto de Metila - 139 - 24

Butano - 135 - 0,5

ter Etlico - 119 34

Tolueno - 95 110

Dixido de enxofre - 73 - 10

Propano - 190 - 42

PROIN


98/145


TERMMETROS DILATAO DE SLIDOS

(TERMMETROS BIMETLICOS)

PROIN


99/145


MEDIO DE TEMPERATURA COM TERMOPAR

JUNTA DEMEDIO

TERMOPAR

BLOCO DE

LIGAO

CABO DEEXTENSO

JUNTA DE

REFERNCIA

GRADIENTE DE TEMPERATURA ( T)

TRM DE TEMPERATURA,INDICADOR OUCARTO ENTRADA (CLP)

Efeitos Termoeltricos:

Seebeck, Peltier, Thomson e Volta.

PROIN


100/145


A (+)

B (-)

T +)T T - )T

E

T Tr

A (+)

B (-)

IEFEITO SEEBECK"

"EFEITO PELTIER"Dado um par termoeltico comambas junes na mesmatemperatura, se, mediante aadio de uma fonte externa,produz-se uma corrente no

termopar. As temperaturas dasjunes variam no inteiramentedevido ao efeito Joule. Essavariao adicional detemperatura denominaseEfeito Peltier.

Em um circuito fechado, formado

por dois condutores diferentes,ocorre uma circulao de correnteenquanto existir uma diferena detemperatura entre suas junes.

PROIN


101/145


0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

mV

T

E

J

T

K

NICROSIL-NISIL

RS

B

Correlao da F.E.M. x Temperatura

PROIN


102/145


CARACTERSTICAS/TIPOS DOS TERMOPARES

Existem vrias combinaes de 2 metais condutores:

- devem possuir relao razovel / linear entre Temp. FEMe tambm desenvolver uma FEM por grau de mudanade Temperatura, que seja detectvel pelos equipamentos

normais.

Grupos : * Termopares Bsicos.

* Termopares Nobres.

* Termopares Especiais.

PROIN


103/145


1. - TERMOPARES BSICOS(uso industrial, custo baixo, limite de erro)

1.1 - Tipo " T " : Cu-Co (Cobre-Constantan)Liga: (+) Cu (99,9%)

( - ) Co (Cu-58%;Ni-42%)Faixa: - 184 a 370C = (-5,38 19,03 mv) e

5,14 mv / 100C (T+)

Identif. de polaridade : o positivo (Cu) avermelhado.

1.2 - Tipo " J " : Fe-Co

Liga: ( + ) Fe(99,5%)

( - ) Co

Faixa: 0 a 760C= (0 49,92 mv) e 5,65 mv / 100C

Identif. de polaridade : o positivo (Fe) magntico e onegativo no .

PROIN


104/145


FORNO

TIPO "X"

TERMMETRODIGITAL

50 C

2,25 mV

JR = 1,22 mV 25 C

Correo da Junta de Referncia

Com correo automtica da junta de referncia:

FEM= JMJR(2,25-1,22mV)

FEM= 1,03mV + (a)mV(Correspondente a temperatura ambiente)FEM= 2,251,22 +1,22 = 2,25 (50C)

PROIN

ERROS DE LIGAO


105/145


CABEOTE

CABO DE COBRE

REGISTRADOR24 C

0,960 mV

0,00 mV

20,731 mV

38 C1,529 mV

538 C

22,260 mV

TC TIPO K

FORNO

+ 20,731 mV+ 0,000 mV+ 0,960 mV

+ 21,691 mV 525 C ERRO = - 13 C

ERROS DE LIGAO

* Usando fios de cobre.

PROIN

ERROS DE LIGAO


106/145


CABEOTE

CABO TIPO KX

REGISTRADOR24 C

0,960 mV

0,569 mV

20,731 mV

38 C1,529 mV

538 C

22,260 mV

TC TIPO K

FORNO

+ 20,731 mV+ 0,569 mV+ 0,960 mV

+ 22,260 mV 538 C ERRO =' 0

ERROS DE LIGAO

* Usando fios de compensao.

PROIN


107/145


CABEOTE

CABO TIPO KX

REGISTRADOR24 C

0,960 mV

0,569 mV

20,731 mV

38 C1,529 mV

538 C

22,260 mV

TC TIPO K

FORNO

- 20,731 mV+ 0,569 mV+ 0,960 mV

- 19,202 mV

ERROS DE LIGAO

* Inverso simples.

PROIN


108/145


CABEOTE

CABO TIPO KX

REGISTRADOR

24 C0,960 mV

0,569 mV

20,731 mV

38 C1,529 mV

538 C

22,260 mV

TC TIPO K

FORNO

+ 20,731 mV- 0,569 mV+ 0,960 mV

+ 21,102 mV 511 C ERRO = - 27 C

ERROS DE LIGAO

* Inverso Dupla.

PROIN


109/145


BAINHA

PLUG

JUNTA DEMEDIDA

P XIDO DEMAGNSIO

RABICHO POTE

Termopar de Isolao Mineral

PROIN


110/145


ASSOCIAO DE TERMOPARES

1. - Associao Srie 2. - Associao Srie-oposta

FEM T = FEM 1 + FEM 2

FEM T = (2,271) + (2,0221)

FEM T = 1,27 + 1,022

FEM T = 2,292

PROIN


111/145


ASSOCIAO DE TERMOPARES

3. - Em Paralelo

PROIN

S

TERMORESISTNCIAS


112/145


CILINDRO DE VIDROCONDUTORES

CONDUTORESMATRIZ DE CERMICA

ESPIRAL DE PLATINA

ESPIRAL DE PLATINA

MEDIDOR TOTALMENTE APOIADO

MEDIDOR PARCIALMENTE APOIADO

Materiais + utilizados: Pt, Cu ou Ni

* Alta resistividade, melhor sensibilidade,

* Alto coeficiente de variao (R*T),* Ter rigidez e dutibilidade: fios finos.

Ni/Cu : isolao: esmalte, seda, algodo ou fibra devidro. ( T < 300C )

PROIN


113/145


RABICHO ISOLADOR CONDUTORES ISOLAO MINERAL

SELO BAINHA BULBO DE RESISTNCIA

Caractersticas da Pt100( 0C )

* Padro de Temperatura: (- 270 a 850C),

* Alta estabilidade e repetibilidade,

* Tempo de resposta.

Vantagens / Desvantagens

PROIN


114/145


PRINCPIO DE MEDIO

1. Ligao 2 fios: ( utilizao: dist. < 3m )

PROIN


115/145


2. Ligao 3 fios:

PROIN

PIRMETROS PTICOS


116/145


PIRMETROS PTICOS

PROIN


117/145


RADIMETRO OU PIRMETROS DE RADIAO

PROINTT301 &TT411 & TT421


118/145


Isolao de sinais.

Caracterizao de sensor especial em 16 pontos.

Bloco de controle PID.Atravs de um gerador de tempo, pode trabalhar como um gerador de SetPoint.

Calibrao com e sem referncia.

Filtro digital de entrada selecionvel pelo usurio.

Funes avanadas de diagnstico do transmissor e sensores.

Monitoramento de rompimento de sensores, e em caso de falhas, a corrente de sadapode ser configurada a valores de segurana.

O usurio pode alterar facilmente a configurao via comunicao HART, comtempo reduzido de parada ou via ajuste local (TT301).

PROIN

ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE


119/145


A vlvula de controle o elemento finalmais usado nos sistemas de controle industrial. Em sistemas

de controle para gases e ar tambm usado o damper, porm poderemos citar outros elementos,

tais como: bombas, resistncias eltricas, motores, inversores, etc.

PROIN

Componentes da Vlvula de Controle


120/145


Componentes da Vlvula de Controle

Corpo e Atuador

PROIN

ATUADOR


121/145


ATUADOR

Pneumtico mola e diafragma;

Pneumtico a pisto;

Eltrico;

Eltrico - hidrulico e

Hidrulico.

PROIN

CORPO DA VLVULA


122/145


CORPO DA VLVULA

a parte da vlvula que executa a ao de controle permitindo maior

ou menor passagem do fludo no seu interior, conforme a necessidade

do processo.

COMPONENTES DO CORPO:Internos

Castelo

Flange inferior

PROIN


123/145


Internos balanceados

PROIN

Tipos de castelo


124/145


Normal Longo Fole de selagem

Temperatura de operao:

Gaxeta de PTFE: -30 a 232 C

Gaxeta grafite:-30 a 371 C

Indicado para altas temperaturas

Aplicaes criognicas

Faixa de operao:


Gaxeta grafite: -70 a 1093 C

Para garantir vedao absoluta

Exige maior fora de atuao

Fluidos corrosivos

Fluidos txicos

Fluidos radioativosFluidos caros

PROIN

Tipos de castelo


125/145


Indicado para altas temperaturas

Aplicaes criognicas

Faixa de operao:


Gaxeta grafite: -70 a 1093 C

Tipos de castelo

Aletado

PROIN


126/145


Tipos de Vlvula de Controle

Globo Globo angular

Globo trs vias

Diafragma Bipartida

Guilhotina

Borboleta Esfera

Segmento esfrico

Obturador excntrico

Deslocamento linear Deslocamento rotativo

PROIN

Vlvulas Globo Sedes Simples e Dupla


127/145


p p

PROIN

VLVULA GLOBO - TRES VIAS


128/145


VLVULA GLOBO TRES VIAS

Divergente Convergente

PROIN

VLVULA GLOBO TIPO GAIOLA


129/145


VLVULA GLOBO TIPO GAIOLA

TIPOS:

Sede Simples, Balanceada, Micro Fluxo,

Angular Sede Simples e Balanceada,

Duplo Estgio e Baixo Rudo.

PROIN

Globo angular


130/145


Obturador balanceado

Globo obturador micro-fluxoTamanho :1/2 a 2 - Cvs : 0,25 a 13

PROIN

VLVULA TIPO DIAFRAGMA OU SAUNDERS


131/145


VLVULA TIPO DIAFRAGMA OU SAUNDERS

PROIN


132/145


VLVULA TIPO GUILHOTINA

PROIN

VLVULA TIPO BORBOLETA


133/145


PROIN

Grfico de Torque x Abertura da Vlvula Borboleta


134/145

Miguel Souza Palestra Cortesia Smar

q

Tipos de Assentamento das Vlvulas Borboletas

PROIN

VLVULA ESFERA


135/145


PROIN

Grfico do torque x abertura da vlvula tipo esfera


136/145


PROIN


137/145

Miguel SouzaPalestra Cortesia Smar

Vlvula de segmento esfrico

PROIN

Vlvula de obturador excntrico rotativo


138/145


Boa caracterstica de controle ealcance de faixa

Leve, compacta e econmica

Corpo e castelo em nica pea

Sede metlica ou resiliente

Menor torque de acionamentoBaixa histerese / controle preciso

Construo robusta

Fcil montagem e manuteno

Auto-alinhamento sede/obturador

PROIN

CARACTERSTICAS DE VAZO


139/145


- Inerente

- Instalada

A carac tersti ca de vazo in eren te definida como sendo a relao existenteentre a vazo que escoa atravs da vlvula e a variao percentual do curso,quando se mantm constante a presso diferencial atravs da vlvula. Emoutras palavras, poderamos dizer que se trata da relao entre a vazo

atravs da vlvula e o correspondente sinal do controlador, sob pressodiferencial constante, atravs da vlvula.

Por outro lado, a carac terst ic a de vazo in st alad a definida como sendo areal caracterstica de vazo, sob condies reais de operao, onde apresso diferencial no mantida constante.

A caracterstica de vazo inerente a terica, enquanto que, a instalada aprtica.

PROIN

CARACTERSTICAS DE VAZO INERENTES


140/145


a)Lin ear;

b) Igu al po rcentagem ( 50:1 );c) Parabl ica mod if icada e

d)Abertu ra rpid a.

PROIN

CARACTERSTICA DE VAZO INSTALADA


141/145


COEFICIENTE DE VAZO ( CV ) a quantidade de gua a 60 F medida em gales , que passa por umadeterminada restrio em 1 minuto , com uma perda de carga de 1 psi .

PROIN

POSICIONADORES


142/145


PROIN

Posicionador Pneumtico


143/145


PROINPosicionador Eletropneumtico


144/145


POSICIONADOR INTELIGENTE

PROIN


145/145

OBRIGADO

Itamar Paulino dos Santos

[email protected]

(71) 8814-9915
mailto:[email protected]:[email protected]

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