Controle de processos

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INTRODUÇÃO À INSTRUMENTAÇÃO

INSTRUMENTAÇÃO é a modalidade científica que aplica e desenvolve técnicas para utilização de instrumentos com funções primárias como medição e controle de variáveis físicas de um processo industrial como (pressão, vazão, nível e temperatura, etc..), E funções secundárias como indicação, transmissão de sinais padronizados a distância e registro.
PROCESSO é o métodoutilizado para transformação de uma matéria prima em um produto desejado e a automatização desse processo propícia:
* QUALIDADE é a característica pela qual um produto satisfaz a especificação das propriedades físico-químicas desejadas e os instrumentos possibilitam a verificação, a garantia e a repetitividade da qualidade dos produtos.
* PRODUÇÃO é a quantidade máxima de fabricação de umproduto com qualidade, sem retrabalho e sem sacrificar a capacidade de trabalho dos equipamentos.
* ECONOMIA, idealmente a instrumentação é a responsável com que toda energia e ou material na entrada de um processo seja transformada em produto, ou seja que não haja perdas de materiais por utilização de quantidades inesatas, por descartes ou transbordos, que não haja perdas de energia porerrôneas relações ar e gás nas combustões, por super aquecimento de fornos e fornalhas ou mesmo o não aproveitamento das dissipações de temperatura.
* SEGURANÇA humana, da planta industrial e do meio ambiente. Monitorando e evitando risco de explosões, aquecimento de motores e extruturas. Evitando emissão de poluentes nas águas e no ar.


1. INSTRUMENTOS E SUAS FUNÇÕES

* SENSOR: Sãodispositivos capazes detectar alterações na variável do processo.Temperatura (termopares, termoresistencias, etc). Nível (colunas, bóias, réguas, etc..). Pressão (manômetros, colunas, partes do transmissor). Vazão (Venturi, placa de orifício, tubo pitot, etc..)
* TRANSMISSOR: Instrumento que tem a função de converter sinais do sensor em outra forma (elétrica 4 à 20mA, pneumática 3 à 15 psi,digital, etc..) capaz de ser enviada à distância para um instrumento receptor, normalmente localizado no painel.
* INDICADOR: Instrumento que indica o valor da quantidade medida enviado pelo detector, transmissor, etc.
* INTEGRADOR: Instrumento que indica o valor obtido pela totalização de quantidades medidas sobre o tempo.Ex.: Relógio de água ou de luz residencial, bomba de gasolina.
*REGISTRADOR: Instrumento que registra graficamente valores instantâneos medidos ao longo do tempo, valores estes enviados pelo sensor, transmissor, controlador etc.
* UNIDADE ARITIMÉTICA: Instrumento que realiza operações nos sinais de valores de entrada de acordo com uma determinada expressão, ( extração de raiz quadrada, passa baixa, passa alta, passa faixa, etc..) e fornece uma saída resultanteda operação.
* CONTROLADOR: Instrumento que compara o valor medido com o desejado set point e, baseado na diferença entre eles, emite sinal de correção para um elemento final de controle, a fim de que esse erro seja eliminado.
* CONVERSOR: Instrumento cuja função é a de receber uma informação na forma de um sinal, alterar esta forma e a emitir como um sinal de saída proporcional ao deentrada. Ex.: Conversor I para P que converte um sinal elétrico 4 ~20 mA em pneumático 3 ~15 PSI para a cabeça de uma válvula.
* ELEMENTO FINAL DE CONTRÔLE: Dispositivo cuja função é modificar o valor de uma variável que leve um parâmetro do processo ao valor desejado. Ex.: Resistência de aquecimento, Válvula de vazão, motor, etc..

2. Terminologia

As definições a seguir são conhecidas portodos que intervêm, diretamente ou indiretamente, no campo da instrumentação industrial, e têm como objetivo a promoção de uma mesma linguagem técnica.

Medição: É o conjunto de operações que tem por objetivo determinar o valor de uma grandeza. Toda medição envolve a transferência de informação do ambiente de medição para o sistema de medição. Esta transferência de informação é conseguida...
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