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Elementos primários demedição
Robson da Silva MagalhãesAgosto 2011
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Sumário
1. Seleção,2. Quantidades mecânicas, elétricas e
geométricas.
Elementos primários de medição:
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Os elementos primários de medição têm por função medir alguma
propriedade do sistema e convertê-la em um sinal que possa ser utilizado
para registro ou controle.
Os elementos primários de medição têm por função medir alguma
propriedade do sistema e convertê-la em um sinal que possa ser utilizado
para registro ou controle.
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Elementos primários de medição
Existe a
necessidadedo serhumano de
obterinformações
do meioambiente
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... ela relaciona uma coleção de fatos, idéias, entidades, conceitos e atributosque definem um sujeito ou objeto (Ex. Enciclopédia).
Informação é aquilo que gera um significadona mente humana modificando nossoconhecimento. O termo informação pode serdefinido segundo princípios:
O que é informação?
1. Em linguagem comum ...
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... se refere à quantidade de dados transferidos numa mensagem passando porum canal de comunicação.
Informação é aquilo que gera um significadona mente humana modificando nossoconhecimento. O termo informação pode serdefinido segundo princípios:
O que é informação?
1. Em linguagem comum ...2. Em teoria de informação ...
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... aplicam-se os dois conceitos já que nos sistemas de medidas deve-se mapeara variável (isto é codificar a medida) e ainda transmiti-la através de um canal decomunicação.
Informação é aquilo que gera um significadona mente humana modificando nossoconhecimento. O termo informação pode serdefinido segundo princípios:
O que é informação?
1. Em linguagem comum ...2. Em teoria de informação ...3. Em instrumentação ...
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... a informação pode ser quantificada , definido-se a menor quantidade deinformação (Ex. bit), ela pode ser representada de diversas formas, mas semprelimitada a um certo tipo de portador de energia ou massa.
Informação é aquilo que gera um significadona mente humana modificando nossoconhecimento. O termo informação pode serdefinido segundo princípios:
O que é informação?
1. Em linguagem comum ...2. Em teoria de informação ...3. Em instrumentação ...
4. Nas ciências naturais ...
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O que é informação?
Existem cinco diferentes tipos de portadoresde energia:
1. Radiação
2. Energia elétrica ou magnética3. Calor4. Energia Química
5. Energia Mecânica.
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O que é medição?
É o processo empírico e objetivo dedesignação de números à propriedades deobjetos ou eventos do mundo real, de forma adescrevê-los...
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O que é medição?
Outra forma de explicar este processo écomparando a quantidade ou variáveldesconhecida com um padrão definido paraeste tipo de quantidade, implicando então num
certo tipo de escala (como mostrado pelaFigura).
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Tipos de medidas
Medida Nominal :
Quando duas quantidades do mesmo tipo sãocomparadas para saber se são iguais (Ex.duas cores , acidez de dois líquidos).
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Tipos de medidas
Medida Ordinal :
Quando é necessário ter informação atamanhos relativos (Ex. Classificação porpeso e altura de uma turma).
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Tipos de medidas
Medida em Intervalos :
Quando deseja-se uma informação maisespecifica, envolve-se então uma certaescala, sem incluir pontos de referência ou
zero.
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Tipos de medidas
Medidas Cardinais :
O ponto de referência é comparado com umpadrão definido.Assim todo parâmetro físico pode ser medido
contra uma referência padrão, como aadotada pelo Sistema Internacional
de medidas (SI).
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Tipicamente, o sensor e o transmissor estão
localizados perto do processo, e por isso sãodenominados "elementos de campo".
Elementos primários de medição
1) Seleção
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1. O padrão pneumático com pressões de arde 0,2 a 1,0 kgf/cm 2 ou de 3 a 15 psi , usualhá alguns anos, está praticamente em
desuso.
Existem diversas padronizações para o envio
de sinais a um sistema de controle.
Elementos primários de medição
1) Seleção
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2. O padrão eletrônico consiste em sinais decorrente de 4 a 20 mA.
Existem diversas padronizações para o envio
de sinais a um sistema de controle.
Elementos primários de medição
1) Seleção
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3. O padrão digital - o protocolo fieldbus decomunicação digital, em que os elementosde campo trocam informações entre si.
Existem diversas padronizações para o envio
de sinais a um sistema de controle.
Elementos primários de medição
1) Seleção
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As características gerais de um elemento
primários de medição se manifestam nasespecificações através dos seguintesaspectos:
1. Aplicação2. Desempenho3. Operação
4. Físico5. Econômico
6. Ergonômico
Aspectos Gerais
1) Seleção
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a. Área de aplicação :
É a área técnica para a qual o instrumento éadequado (Ex.: Analise experimental detensões, química analítica ou foto -elasticidade).
Aspectos Gerais
1) Seleção
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b. Aspectos básico de desempenho :
Precisão, exatidão/incerteza ecaracterísticas estáticas. Velocidade e características dinâmicas. Capacidade (Limites físicos típicos e
máximos de desempenho do instrumento).
Aspectos Gerais
1) Seleção
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c. Aspectos operacionais :
•Características Físicas básicas:a) Configuração física, dimensional, massa
e volume;b) Requerimentos de transporte e
armazenamento;c) Critérios de segurança e saúde para ooperador.
Aspectos Gerais
1) Seleção
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c. Aspectos operacionais :
•Confiabilidade:Este aspecto trata da probabilidade de uminstrumento fazer uma certa função sobcertas condições ou seja a probabilidade
de não falhar em um certo tempo.Parâmetros como MTBF usualmente sãofornecidos pelos fabricantes.
Aspectos Gerais
1) Seleção
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c. Aspectos operacionais :
•Manutenção:Caso o instrumento falhe... qual aprobabilidade que em um certo intervalode tempo o instrumento possa ser
consertado.
Aspectos Gerais
1) Seleção
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d. Aspectos físicos :
•Interface Elétrica:As características da interface elétrica deum instrumento devem incluir:
a) Potênciab) Comunicaçõesc) Compatibilidade eletromagnética
Aspectos Gerais
1) Seleção
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d. Aspectos físicos :
•Interface Mecânica :As características da interface mecânica
de um instrumento devem incluir:
a) Características mecânicas típicas doinstrumento
b) Métodos de montagem do instrumento
Aspectos Gerais
1) Seleção
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d. Aspectos físicos :
•Interface Térmica :As características da interface térmica de
um instrumento devem incluir:
a) Necessidades do instrumento pararemoção de calor
b) Controle de temperatura interno ou
externo
Aspectos Gerais
1) Seleção
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e. Aspectos econômicos :
Dentre os aspectos econômicos a seremconsiderados destacamos:
• Custo inicial• Custo operacional• Custo de instalação• Peças de reposição
Aspectos Gerais
1) Seleção
) S l ã
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f. Aspectos ergonômicos :
A ergonomia tem como objetivos básicos:• Criar boas condições de trabalho;• Realizar uma interface Homem - Máquina
adequada;• Apresentar informações de forma a
permitir sua correta interpretação;• Posicionar e implementar mecanismos decontrole adequados ao ser humano.
1) Seleção
Aspectos Gerais
2) G d â i lé i
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No processo de medida, a grandeza que
serve de comparação é denominada degrandeza unitária ou padrão unitário.As grandezas físicas são englobadas em duas
categorias:
2) Grandezas mecânicas e elétricas.
Grandezas fundamentais,
Grandezas derivadas.
Processo de medida:
2) G d â i lét i
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2) Grandezas mecânicas e elétricas.
Grandezas fundamentais:
2) G d â i lét i
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2) Grandezas mecânicas e elétricas.
Grandezas derivadas:
2) G d â i lét i
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As grandezas mecânicas são as derivadas da
dimensão, massa, tempo e temperatura.São exemplos de grandezas mecânicas:
2) Grandezas mecânicas e elétricas.
área e volume que dependem apenas da
dimensão, velocidade e aceleração que envolvem
dimensão e tempo, força, energia e potência que envolvem
massa, dimensão e tempo, freqüência que depende apenas do tempo.
Grandezas mecânicas:
2) Grandezas mecânicas e elétricas
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2) Grandezas mecânicas e elétricas.
O volt (V) - unidade de diferença de potencial e força eletromotriz. É a diferença de
potencial entre dois pontos de um fio condutor conduzindo uma corrente constante de 1 A, quando a potência dissipada entre
estes pontos é igual a 1 W .
As principais grandezas elétricas são:
Tensão:
2) Grandezas mecânicas e elétricas
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2) Grandezas mecânicas e elétricas.
O ohm ( ) - unidade de resistência elétrica.É a resistência elétrica observada entre dois
pontos de um condutor quando uma diferença de potencial constante de 1 V é aplicada a estes pontos, produzindo no
condutor uma corrente de 1 A (Pressupõe-se que o condutor não é fonte de qualquer força eletromotriz).
As principais grandezas elétricas são:
Resistência:
2) Grandezas mecânicas e elétricas
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2) Grandezas mecânicas e elétricas.
A corrente elétrica é um fluxo de elétrons que circula por um condutor quando entre suas
extremidades houver uma diferença de potencial (tensão).
As principais grandezas elétricas são:
Corrente:
O ampere (símbolo: A) é uma unidade de medida do SI usada paraquantificar a intensidade de corrente elétrica.
2) Grandezas mecânicas e elétricas
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As principais variáveis envolvidas na indústria
de processo são quatro:
2) Grandezas mecânicas e elétricas.
pressão (mecânica), nível (mecânica), temperatura (grandeza de base), vazão volumétrica ou mássica (mecânica).
Grandezas...
Em menor freqüência, são também medidas a densidade (mecânica),viscosidade (mecânica) e composição (química).