Medição De Temperatura E Vazão

Curso: CST - Sistemas Elétricos – Turma: 5° período – Turno: Noturno

Disciplina: Instrumentação Industrial

Aluno: Edson Macedo

Professor: Vagner Alves

Medição de temperatura e vazão

Palmas

2014

1 - Instrumentos de medição de temperatura

1.1 – Termômetro com bulbo de vidro

O termômetro de bulbo é o termômetro de vidro comum que contém um tipo de líquido, geralmente mercúrio ou álcool.

Os termômetros de bulbo trabalham em cima de um princípio simples: um líquido muda seu volume conforme sua temperatura é alterada. Os líquidos ocupam menos espaço quando estão frios e ocupam mais espaços quando estão quentes (esse mesmo princípio funciona com gases e é o princípio do balão de ar quente.

Você provavelmente trabalha com líquidos todo dia, mas pode não ter percebido que a água, leite e óleo de cozinha ocupam mais ou menos espaço à medida que sua temperatura muda. Nesses casos, a mudança de volume é bem pequena. Todos os termômetros de bulbo utilizam um bulbo grande e um tubo estreito para acentuar a mudança de volume.

1.1.1 – Fotos termômetro com bulbo de vidro

1.2 – Termômetro bimetálico

Os mais conhecidos termômetros bimetálicos baseiam-se no efeito de dilatação de um material composto por dois componentes metálicos com coeficientes de dilatação diferentes. A dilatação acontece quando uma barra de metal ligada a outra barra de metal diferente são aquecidas ou esfriadas, resultará diferentes alterações nos comprimentos que irá produzir um arqueamento da barra. Esse arqueamento é usado para abrir ou fechar válvulas bem como ligar ou desligar circuitos elétricos ou em alguns casos registrar a quantidade de corrente que atravessa a barra. Os do primeiro tipo podem ser construídos de forma semelhante aos termômetros a líquido: uma barra, retilínea ou não, ao dilatar-se, move um ponteiro registrador.

Os mais usados e precisos termômetros desse tipo exploram a diferença de dilatabilidade entre materiais como latão, ferro e cobre, etc. Para isso, constroem-se lâminas bimetálicas de forma espiraladas que se curvam, conforme aumentam ou diminuem a temperatura. Nesse movimento, a lâmina arrasta, em sua extremidade, um ponteiro que percorre uma escala graduada ou registra graficamente a variação de temperatura num papel em movimento.

1.2.1 – Fotos termômetro bimetálico

1.3 – Termômetro de resistência (PT 100)

Termoresistência ou termômetro de resistência são sensores de temperatura que operam baseados no princípio da variação da resistência ôhmica em função da temperatura. Possuem alta precisão e excelente repetibilidade de leitura, desvio com uso e envelhecimento despresíveis, além de alto sinal elétrico de saída.

Sua faixa de utilização vai de -200 a 650ºC conforme a Norma ASTM E1137 segundo a ITS-90, entretanto a Norma DIN IEC 751 de 1985 padronizou sua faixa de -200 a 850ºC segundo a IPTS-68.

Em sua montagem convencional o bulbo de resistência é montado em uma bainha de aço inox, totalmente preenchida com óxido de magnésio, permitindo uma ótima condução térmica e protegendo o bulbo de qualquer impacto ou choques mecânicos. A interligação do bulbo é feita com 2, 3 ou 4 fios de cobre, ou em montagens especiais com fios de prata ou de níquel, isolados entre si.

1.3.1– Fotos termômetro de resistência

1.4 – Termopar

A medição de temperatura através de termopares parte do princípio de que dois condutores metálicos diferentes, "X e Y", unidos em uma das suas extremidades, e esta exposta a uma variação de temperatura, gera uma força eletromotriz (F.E.M.) que é em função das temperaturas de suas extremidades "T1 e T2" (Junta de medida e Junta de referência) e dos metais dos condutores "X e Y". Baseado neste princípio, criou-se as tabelas de correlação, que relaciona a FEM, gerada em função da temperatura, supondo-se a junta de referência a 0ºC.

1.4.1 – Fotos termopar

1.5 – Indicador Controlador de temperatura

O Controlador e Indicador de Temperatura é um micro controlador que possui alto grau de precisão sobre o ponto selecionado, apresentando resultados rápidos e confiáveis. É dotado de dois sistemas de controle: ON-OFF e PID, especialmente desenvolvidos para automação de modernos sistemas de aquecimento industrial. A conversão da indicação da variável de controle é feita através de um conversor A/D de 12 bit's e a indicação de temperatura controlada e selecionada é feita através de display a led de quatro dígitos. A seleção das variáveis são digitais, feitas no frontal em policarbonato via teclado de membrana e possui ainda saída de alarme 2º ponto. Abrange grande variedade de escala de temperatura e opera com os três tipos básicos de sensores: J, K e PT-100.

Aplicação: Possui aplicação em ambientes industriais, domésticos ou laboratoriais, assim como, são utilizados como controladores de temperatura de processos em máquinas injetoras, hot stamping, fogões industriais, estufas, máquinas de solda, fornos, etc.

1.5.1 – Fotos indicador controlador de temperatura

2 - Instrumento de medição de vazão

2.1 – Rotâmetro

O rotâmetro é o mais conhecido medidor de fluxo de área variável. Foi desenvolvido há já vários anos, mas só nos últimos 30 é que se verificou um maior progresso, permitindo que hoje ele possa ter utilização nas mais