Pressão

Páginas: 21 (5094 palavras) Publicado: 9 de junho de 2011
MEDIÇÃO DE PRESSÃO

1 - INTRODUÇÃO A instrumentação é a ciência que se ocupa em desenvolver e aplicar técnicas de medição, indicação, registro e controle de processos de transformação, visando a otimização da eficiência dos mesmos. Essas técnicas são normalmente suportadas teoricamente em princípios físicos e ou físico-químicos e utiliza-se das mais avançadas tecnologias de fabricação paraviabilizar os diversos tipos de medição de variáveis industriais. Dentre essas variáveis encontra-se a pressão cuja medição possibilita não só sua monitoração e controle como também de outras variáveis tais como nível, vazão e densidade. Assim por ser sua compreensão básica para o entendimento de outras áreas da instrumentação iniciaremos revisando alguns conceitos físicos importantes para medição depressão. 2 - PRINCÍPIOS, LEIS E TEOREMAS DA FÍSICA UTILIZADAS NA MEDIÇÃO DE PRESSÃO 2.1 - Lei da Conservação de Energia (Teorema de Bernoulli) Esse teorema foi estabelecido por Bernoulli em 1738 e relaciona as energias potenciais e cinéticas de um fluido ideal ou seja, sem viscosidade e incompressível. Através desse teorema pode-se concluir que para um fluido perfeito, toda forma de energia podeser transformada em outra, permanecendo constante sua somatória ao longo de uma linha decorrente. Assim sua equação representativa é:
P1 + 1 1 2 2 ! V1 + ! g h2 = P2 + ! V2 + ! g h2 = cte 2 2

2.2 - Teorema de Stevin ( Vasos comunicantes ) Esse teorema foi estabelecido por STEVIN e relaciona as pressões estáticas exercidas por um fluido em repouso com a altura da coluna do mesmo em umdeterminado reservatório. Seu enunciado diz: “A diferença de pressão entre dois pontos de um fluido em repouso é igual ao produto do peso específico do fluido pela diferença de cota entre os dois pontos”.

P2 " P1 = #P = (h2" h1 )!

Figura 2.1 2.3 - Princípio de Pascal A pressão exercida em qualquer ponto de um líquido em forma estática, se transmite integralmente em todas as direções e produz a mesmaforça em áreas iguais. Devido a serem os fluidos praticamente incompressíveis, a força mecânica desenvolvida em um fluido sob pressão pode ser transmitida.

Figura 2.2

P1 =

F1 A1

e

P2 =

F2 A21

, como P1=P2

F1 F2 = A1 A2

Se aplicarmos uma força F1 = 10 kgf sobre o pistão 1, o pistão 2 levantará um peso de 50 kgf devido ter o mesmo uma área 5 vezes maior que a área dopistão 1.

2.4 - Equação Manométrica Esta equação relaciona as pressões aplicadas nos ramos de uma coluna de medição e altura de coluna do líquido deslocado. A equação apresenta-se como a expressão matemática resultante dessa relação.

Figura 2.3

P1 + ( h1 ! ) = P2 + (h2 ! )

e portanto P1 " P2 = (h2 " h1 )!

3 - DEFINIÇÃO DE PRESSÃO Pode ser definida como sendo a relação entre uma forçaaplicada perpendicularmente (90º) à uma área (fig. 3.1) e é expressa pela seguinte equação: P = F = Força 10 Kgf

Fig. 3.1 – Exemplo de aplicação de uma força em uma superfície (10 Kgf/cm2 ). A pressão pode ser também expressa como a somatória da pressão estática e pressão dinâmica e assim chamada de pressão total.

3.1 - Pressão Estática É a pressão exercida em um ponto, em fluidos estáticos,que é transmitida integralmente em todas as direções e produz a mesma força em áreas iguais. 3.2 - Pressão Dinâmica É a pressão exercida por um fluido em movimento paralelo à sua corrente. A pressão dinâmica é representada pela seguinte equação:

3.3 - Pressão total É a pressão resultante da somatória das pressões estáticas e dinâmicas exercidas por um fluido que se encontra em movimento. 3.4 -Tipos de Pressão Medidas A pressão medida pode ser representada pela pressão absoluta, manométrica ou diferencial. A escolha de uma destas três depende do objetivo da medição. A seguir será definido cada tipo, bem como suas inter-relações e unidades utilizadas para representá-las. 3.4.1 - Pressão absoluta É a pressão positiva a partir do vácuo perfeito, ou seja, a soma da pressão atmosférica do...
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