CONCEITOS DE MEDIÇÃO DE PRESSÃO E CALIBRAÇÃO

I

Sumário

Introdução___________________________________________________¬¬¬¬¬¬¬________ pág.03

Materiais e métodos ___________________________________________________ pág.04

Resultado e discussões__________________________________________________pág.06

Conclusão____________________________________________________________pág.10

Referências bibliográficas_______________________________________________¬¬ pág.11

INTRODUÇÃO

O experimento se baseia na medição de pressão por dois instrumentos, o sensor de pressão e tensão semicondutor e o manômetro de Bourdon. Tendo o objetivo de calcular erros de medições e calibragem do equipamento, a fim de chegar a um valor de precisão de pressão.

Pressão (símbolo ) é a relação entre uma determinada força e sua área de distribuição.

=F/A

O termo pressão é utilizado em diversas áreas da ciência como uma grandeza escalar que mensura a ação de uma ou mais forças sobre um determinado espaço, podendo este ser líquido, gasoso ou mesmo sólido. A pressão é uma propriedade intrínseca a qualquer sistema, e pode ser favorável ou desfavorável para o homem: a pressão que um gás ou vapor exerce sobre a pá de uma hélice, por exemplo, pode ser convertida em trabalho.

Manômetros mecânicos são produzidos com tubo bourdon, diafragma ou cápsula. Os elementos sensores são produzidos em liga de cobre, aço inoxidável ou materiais especiais para aplicações específicas.

Pressões sempre são medidas em relação a uma pressão de referência, como por exemplo, a pressão atmosférica. Os manômetros de pressão relativa indicam o quanto uma pressão medida é maior ou menor que a pressão atmosférica. A pressão é indicada no mostrador por meio do ponteiro e escala.

Manômetros com enchimento de líquido oferecem maior proteção contra danos, causados por cargas altamente dinâmicas e/ou amortecimento resultante de vibração.

MATERIAIS E MÉTODOS

Materiais utilizados :

● Calibrador de pressão;

● Massas de 0,5 kg / 1,0 kg / 2,0 kg (disponibilizados com as massas especificadas previamente);

● Régua de 150 mm;

● Sensor de pressão e tensão semicondutor, com faixa nominal de pressão de 0 kN/m² até 200 kN/m²;

● Manômetro de Bourdon, com faixa nominal de 0 kN/m² até 200 kN/m².

A primeira parte do experimento é a própria instalação do equipamento. Seguindo o manual do instrumento e com o auxílio do professor temos: Verifica-se se a válvula de drenagem está fechada para abastecer o tanque de escorva com água. Feito isso, abre-se as válvulas amortecedora e de escorva. Sem colocar nenhum peso no processo, puxa-se o pistão para cima numa altura de aproximadamente seis centímetros e direciona-o firmemente para baixo, a fim de eliminar ar da parte de trás do cilindro em direção ao tanque de escorva. Eleva-se o pistão, tomando cuidado para não levantá-lo muito, evitando assim a entrada ar no experimento. Para finalizar esta etapa, fecha-se a válvula de escorva e ajusta-se a chave seletora no console para “Output”.

Para dar início à atividade, gira-se o pistão, a fim de reduzir os efeitos de atrito no cilindro. Neste momento, grava-se o ângulo indicado pelo ponteiro do manômetro de Bourdon (este é o ponto zero). Coloca-se uma massa de 0,5 kg no pistão e gira-se o mesmo. Registra-se o valor da massa aplicada e o ângulo indicado pelo Bourdon. Esta etapa é repetida para as massas de 1,0 kg / 1,5 kg / 2,0 kg. Chegando ao peso máximo , e assim ,refaça a mesmas etapas, desta vez reduzindo o peso.

Calcula-se a pressão aplicada em cada incremento de massa e a o ângulo do ponteiro da cada incremento de pressão.

Calibra-se o sensor de pressão semicondutor ligando-o e selecionando a opção “Output”. Gira-se o pistão sem massa e anota-se a tensão indicada no display. Coloca-se 0,5 (kg) no pistão e repita a etapa anterior. Registra-se a massa aplicada e a tensão indicada no display de saída do semicondutor do console para cada valor de massa aplicada. Estas etapas são repetidas, de maneira que as massas aplicadas decrescem em seu valor, até a massa mínima.

Calculou-se a pressão aplicada em cada incremento de massa e a média da saída do sensor em cada incremento de pressão. Abriu-se levemente a válvula de escorva. Assim o fluído no sistema estará em uma pressão atmosférica.

Ajustou-se o botão seletor do console para “Pressure” e girou-se o controle de “Zero” no próprio console até que no display apareceu zero(0,0) (ponto de referência para calibragem do sensor).

Elevou-se o pistão, tomando cuidado em não levantá-lo muito para não entrar ar no experimento. Colocou-se uma massa maior no pistão e calculou-se a pressão correspondente aplicada. Girou-se o pistão e ajustou-se o controle de “Span” até que a saída do sensor correspondeu à pressão calculada, para definir o segundo ponto da calibragem. Removeu-se a massa do pistão e tomando esta calibragem, adicionou-se massa ao pistão em incremento. O processo do experimento foi repetido até chegar ao ponto que a massa foi ao seu máximo e decresceu até o seu valor mínimo. Calculou-se a média das massas para reduzir o efeito de erro em uma leitura individual.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Os ensaios trataram sobre conceitos de medição de pressão e calibração. Devia-se colocar uma massa no pistão e a mesma deveria fazer uma pressão que seria medida pelo manômetro de Bourdon e pelo sensor semicondutor de pressão.

Para realizar os ensaios corretamente, primeiramente catalogaram-se os valores de massa do pistão, diâmetro do cilindro e área transversal do cilindro e calculou-se o valor da pressão