Instrumentista de Sistemas_Instrumentacao Basica - Parte 1
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INSTRUMENTISTA DE SISTEMAS INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
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Instrumentista de Sistemas_Instrumentacao Basica - Parte 1
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1.5.
5.2
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1.6.
1.1
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F
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a 2.
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F
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do l
íqui
do,
apar
ece
o qu
e
cham
amos
de
men
isco
. E
m t
ubos
de
pequ
enos
diâ
met
ros,
a s
uper
fície
do
líqui
do d
ever
á se
r um
a
curv
a. N
o ca
so d
e líq
uido
s co
mo
a ág
ua e
o á
lcoo
l, a
qual
tem
um
a te
nsão
sup
erfic
ial
baix
a, a
supe
rfíc
ie s
erá
cônc
ava.
No
caso
do
mer
cúrio
, a q
ual t
em u
ma
tens
ão s
uper
ficia
l alta
, o
men
isco
ser
á
conv
exo.
Par
a ev
itar
o er
ro d
e pa
rala
xe q
uand
o fiz
erm
os a
leitu
ra d
e pr
essã
o, e
sta
deve
ser
fei
ta n
a
dire
ção
horiz
onta
l no
ápic
e do
men
isco
, com
o m
ostr
a a
Fig
ura
2.22
.
Fig
ura
2.22
- M
enis
co
2.9.
5S
enso
r ti
po
Pie
zoel
étri
co
Os
elem
ento
s pi
ezoe
létr
icos
sã
o cr
ista
is
(com
o o
quar
tzo,
a
turm
alin
a e
o tit
anat
o)
que
acum
ulam
car
gas
elét
ricas
em
cer
tas
área
s da
est
rutu
ra c
rista
lina
quan
do s
ofre
m u
ma
defo
rmaç
ão
físic
a, p
or a
ção
de u
ma
pres
são.
São
ele
men
tos
pequ
enos
e d
e co
nstr
ução
rob
usta
. S
eu s
inal
de
resp
osta
é
linea
r co
m
a va
riaçã
o de
pr
essã
o,
são
capa
zes
de
forn
ecer
si
nais
de
al
tíssi
mas
freq
üênc
ias,
de
milh
ões
de c
iclo
s po
r se
gund
o.
39
O e
feito
pie
zoel
étric
o é
um f
enôm
eno
reve
rsív
el.
Se
for
cone
ctad
o a
um p
oten
cial
elé
tric
o,
resu
ltará
em
um
a co
rres
pond
ente
alte
raçã
o da
for
ma
cris
talin
a. E
ste
efei
to é
alta
men
te e
stáv
el e
exat
o, p
or is
so é
util
izad
o em
rel
ógio
s de
pre
cisã
o.
A c
arga
dev
ida
à al
tera
ção
da f
orm
a é
gera
da s
em e
nerg
ia a
uxili
ar,
uma
vez
que
o qu
artz
o é
um e
lem
ento
tran
smis
sor
ativ
o. E
sta
carg
a é
cone
ctad
a a
entr
ada
de u
m a
mpl
ifica
dor,
sen
do in
dica
da
ou c
onve
rtid
a em
um
sin
al d
e sa
ída,
par
a tr
atam
ento
pos
terio
r. A
Fig
ura
2.23
apr
esen
ta o
sen
sor
piez
oelé
tric
o.
F
igur
a 2.
23–
Sen
sore
s pi
ezoe
létr
icos
2.9.
6S
enso
r ti
po
Str
ain
Gau
ge
ou
Pie
zore
sist
ivo
Bas
eia-
se n
o pr
incí
pio
de v
aria
ção
da r
esis
tênc
ia d
e um
fio
, m
udan
do-s
e as
sua
s di
men
sões
.
Par
a va
riarm
os a
res
istê
ncia
de
um c
ondu
tor
deve
mos
ana
lisar
a e
quaç
ão g
eral
da
resi
stên
cia:
R =
( .
L) /
S
Ond
e:
R :
Res
istê
ncia
do
cond
utor
: R
esis
tivid
ade
do m
ater
ial
L
: C
ompr
imen
to d
o co
ndut
or
S
: Á
rea
da s
eção
tran
sver
sal
40
A e
quaç
ão a
pres
enta
que
a r
esis
tênc
ia e
létr
ica
de u
m c
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tor
é di
reta
men
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ropo
rcio
nal
a
resi
stiv
idad
e e
ao c
ompr
imen
to e
inve
rsam
ente
pro
porc
iona
l a á
rea
da s
eção
tra
nsve
rsal
. A
man
eira
mai
s pr
átic
a de
alte
rarm
os a
s di
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sões
de
um c
ondu
tor
é tr
acio
narm
os o
mes
mo
no s
entid
o ax
ial,
com
o m
ostr
ado
na F
igur
a 2.
24.
F
igur
a 2.
24–
Con
duto
r so
b tr
ação
S
egui
ndo
esta
lin
ha d
e ra
cioc
ínio
, pa
ra u
m c
ompr
imen
to L
obt
emos
L,
ent
ão,
para
um
com
prim
ento
10
x L
tere
mos
10
x L.
Qua
nto
mai
or o
com
prim
ento
do
fio,
mai
or s
erá
a va
riaçã
o da
resi
stên
cia
obtid
a e
mai
or a
sen
sibi
lidad
e do
sen
sor
para
um
a m
esm
a pr
essã
o (f
orça
) ap
licad
a.
O s
enso
r co
nsis
te d
e um
fio
firm
emen
te c
olad
o so
bre
uma
lâm
ina
de b
ase,
dob
rand
o-se
tão
com
pact
o qu
anto
pos
síve
l. E
sta
mon
tage
m d
enom
ina-
se t
ira e
xten
siom
étric
a, c
omo
vem
os n
a F
igur
a
2.25
.
F
igur
a 2.
25–
Sen
sor
tipo
stra
in g
auge
O
bser
va-s
e qu
e o
fio,
apes
ar
de
solid
amen
te
ligad
o a
lâm
ina
de
base
, pr
ecis
a es
tar
elet
ricam
ente
iso
lado
da
mes
ma.
Um
a da
s ex
trem
idad
es d
a lâ
min
a é
fixad
a em
um
pon
to d
e ap
oio
rígi
do e
nqua
nto
a ou
tra
extr
emid
ade
será
o p
onto
de
aplic
ação
de
forç
a. A
Fig
ura
2.26
apr
esen
ta a
fixaç
ão d
o se
nsor
str
ain
gaug
e.
41
Fig
ura
26–
Fix
ação
do
sens
or s
trai
n ga
uge
Da
físic
a tr
adic
iona
l sab
emos
que
um
mat
eria
l ao
sofr
er u
ma
flexã
o, s
uas
fibra
s in
tern
as s
erão
subm
etid
as a
doi
s tip
os d
e de
form
ação
: tra
ção
e co
mpr
essã
o.
As
fibra
s m
ais
exte
rnas
sof
rem
um
alo
ngam
ento
com
a tr
ação
, poi
s pe
rten
cem
ao
perí
met
ro d
e
mai
or r
aio
de c
urva
tura
, enq
uant
o as
fibr
as in
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as s
ofre
m u
ma
redu
ção
de c
ompr
imen
to (
men
or r
aio
de c
urva
tura
). A
Fig
ura
2.27
apr
esen
ta o
efe
ito tr
ação
-com
pres
são.
Fig
ura
2.27
- E
feito
traç
ão-c
ompr
essã
o
Not
amos
que
a l
igaç
ão i
deal
par
a um
Str
ain
Gau
ge c
om q
uatr
o tir
as e
xten
siom
étric
as é
o
circ
uito
em
pon
te d
e W
heat
ston
e, c
omo
mos
trad
o na
Fig
ura
2.28
, qu
e te
m a
van
tage
m a
dici
onal
de
com
pens
ar a
s va
riaçõ
es d
e te
mpe
ratu
ra a
mbi
ente
, po
is t
odos
os
elem
ento
s es
tão
mon
tado
s em
um
únic
o bl
oco.
A F
igur
a 2.
29 a
pres
enta
um
tran
smis
sor
de p
ress
ão.
F
igur
a 2.
28-
Pon
te d
e W
heat
ston
e co
m s
enso
r st
rain
gau
ge
42
Fig
ura
2.29
- T
rans
mis
sor
de p
ress
ão
2.9.
7S
enso
r ti
po
cap
acit
ivo
A p
rinci
pal
cara
cter
ístic
a do
s se
nsor
es c
apac
itivo
s é
a co
mpl
eta
elim
inaç
ão d
os s
iste
mas
de
alav
anca
s na
tran
sfer
ênci
a da
forç
a/de
sloc
amen
to e
ntre
o p
roce
sso
e o
sens
or.
Est
e tip
o de
se
nsor
re
sum
e-se
na
de
form
ação
, di
reta
men
te
pelo
pr
oces
so
de
uma
das
arm
adur
as d
o ca
paci
tor.
Tal
def
orm
ação
alte
ra o
val
or d
a ca
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tânc
ia t
otal
que
é m
edid
a po
r um
circ
uito
ele
trôn
ico.
Est
a m
onta
gem
, se
por
um
lado
, el
imin
a os
pro
blem
as m
ecân
icos
das
par
tes
móv
eis,
exp
õe a
célu
la c
apac
itiva
às
rude
s co
ndiç
ões
do p
roce
sso,
prin
cipa
lmen
te a
tem
pera
tura
do
proc
esso
. E
ste
inco
nven
ient
e po
de s
er s
uper
ado
atra
vés
de c
ircui
tos
sens
ívei
s a
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pera
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mon
tada
jun
tos
ao
sens
or. O
utra
car
acte
ríst
ica
iner
ente
à m
onta
gem
é a
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ta d
e lin
earid
ade
entr
e a
capa
citâ
ncia
e a
dist
ânci
a da
s ar
mad
uras
de
vido
á
defo
rmaç
ão
não
linea
r,
send
o ne
cess
ário
, po
rtan
to,
uma
com
pens
ação
(lin
eariz
ação
) a
carg
o do
circ
uito
ele
trôn
ico.
O s
enso
r é
form
ado
pêlo
s se
guin
tes
com
pone
ntes
, con
form
e ilu
stra
a F
igur
a 2.
30:
Arm
adur
as fi
xas
met
aliz
adas
sob
re u
m is
olan
te d
e vi
dro
fund
ido;
Die
létr
ico
form
ado
pelo
óle
o de
enc
him
ento
(si
licon
e ou
fluo
rube
);
Arm
adur
a m
óvel
(di
afra
gma
sens
or).
A F
igur
a 2.
31 a
pres
enta
um
tran
smis
sor
de p
ress
ão d
ifere
ncia
l com
sen
sor
do ti
po c
apac
itivo
.
43
Fig
ura
2.30
- S
enso
r ca
paci
tivo
F
igur
a 2.
31-
Tra
nsm
isso
r de
pre
ssão
dife
renc
ial
U
ma
dife
renç
a de
pre
ssão
ent
re a
s câ
mar
as d
e al
ta (
Hig
h) e
de
baix
a (L
ow)
prod
uz u
ma
forç
a no
diaf
ragm
a is
olad
or q
ue é
tran
smiti
da p
elo
líqui
do d
e en
chim
ento
.
A f
orça
atin
ge a
arm
adur
a fle
xíve
l (di
afra
gma
sens
or)
prov
ocan
do s
ua d
efor
maç
ão,
alte
rand
o,
port
anto
, o
valo
r da
s ca
paci
tânc
ias
form
adas
pel
as a
rmad
uras
fix
as e
a a
rmad
ura
móv
el.
Est
a
alte
raçã
o é
med
ida
pelo
circ
uito
ele
trôn
ico
que
gera
um
sin
al p
ropo
rcio
nal
à va
riaçã
o de
pre
ssão
aplic
ada
à câ
mar
a da
cáp
sula
de
pres
são
dife
renc
ial c
apac
itiva
.
44
2.9.
8S
enso
r ti
po
silí
cio
res
son
ante
O s
enso
r co
nsis
te d
e um
a cá
psul
a de
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cio
colo
cada
est
rate
gica
men
te e
m u
m d
iafr
agm
a,
utili
zand
o do
dife
renc
ial
de p
ress
ão p
ara
vibr
ar e
m m
aior
ou
men
or i
nten
sida
de,
afim
de
que
essa
freq
üênc
ia s
eja
prop
orci
onal
a p
ress
ão a
plic
ada,
con
form
e F
igur
a 2.
32.
F
igur
a 2.
32-
Sen
sor
de s
ilíci
o re
sson
ante
N
a F
igur
a 2.
33 s
ão e
xibi
dos
mai
s de
talh
es s
obre
a c
onst
ruçã
o e
func
iona
men
to d
esse
tip
o de
célu
la.
Fig
ura
2.33
- C
élul
a de
pre
ssão
de
silíc
io r
esso
nant
e
45
Tod
o o
conj
unto
pôd
e se
r vi
sto
atra
vés
da F
igur
a 2.
33,
poré
m,
para
um
a m
elho
r co
mpr
eens
ão
de f
unci
onam
ento
des
te t
rans
mis
sor
de p
ress
ão,
faz-
se n
eces
sário
des
mem
brá-
lo e
m a
lgum
as p
arte
s
vita
is.
Na
Fig
ura
2.34
pod
emos
ver
o c
onju
nto
do s
enso
r. E
le p
ossu
i um
imã
perm
anen
te e
o s
enso
r
de s
ilíci
o pr
opria
men
te d
ito.
Na
Fig
ura
2.35
são
apr
esen
tado
s do
is f
ator
es q
ue ir
ão in
fluen
ciar
na
ress
onân
cia
do s
enso
r de
silíc
io s
ão:
O c
ampo
mag
nétic
o ge
rado
por
um
imã
perm
anen
te p
osic
iona
do s
obre
o s
enso
r;
O c
ampo
elé
tric
o ge
rado
por
um
a co
rren
te e
m A
C (
além
das
pre
ssõe
s ex
erci
das
sobr
e o
sens
or, o
bvia
men
te).
Fig
ura
2.34
- C
onju
nto
do s
enso
r
F
igur
a 2.
35-
Fat
ores
que
influ
enci
am n
a re
sson
ânci
a do
sen
sor
de s
ilíci
o
46
Por
tant
o, a
com
bina
ção
do f
ator
cam
po m
agné
tico/
cam
po e
létr
ico
é re
spon
sáve
l pel
a vi
braç
ão
do s
enso
r. U
m d
os s
enso
res
ficar
á lo
caliz
ado
ao c
entr
o do
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frag
ma
(FC
), e
nqua
nto
que
o ou
tro
terá
a su
a di
spos
ição
físi
ca m
ais
à bo
rda
do d
iafr
agm
a (F
R).
Por
est
arem
loca
lizad
as e
m lo
cais
dife
rent
es,
poré
m n
o m
esm
o en
caps
ulam
ento
, um
a so
frer
á
uma
com
pres
são
e a
outr
a so
frer
á um
a tr
ação
con
form
e a
aplic
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de
pres
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sent
ida
pelo
diaf
ragm
a.
Des
ta m
anei
ra,
os s
enso
res
poss
uirã
o um
a di
fere
nça
de f
reqü
ênci
a en
tre
si,
que
pode
ser
sent
ida
por
um c
ircui
to e
letr
ônic
o. E
ssa
dife
renç
a de
fre
qüên
cia
será
pro
porc
iona
l ao
P a
plic
ado.
Na
Fig
ura
2.36
é e
xibi
do o
circ
uito
ele
trôn
ico
equi
vale
nte.
Atr
avés
des
sas
info
rmaç
ões
é po
ssív
el o
bter
um g
ráfic
o da
fre
qüên
cia
x pr
essã
o, r
efer
ente
aos
pon
tos
de o
pera
ção,
con
form
e F
igur
a 2.
37.
A
Fig
ura
2.38
apr
esen
ta u
m tr
ansm
isso
r de
pre
ssão
dife
renc
ial c
om s
enso
r do
tipo
silí
cio
ress
onan
te.
Fig
ura
2.36
- C
ircui
to e
letr
ônic
o eq
uiva
lent
e do
sen
sor
Fig
ura
2.37
- G
ráfic
o de
freq
üênc
ia x
pre
ssão
de
um s
enso
r de
silí
cio
ress
onan
te
47
Fig
ura
2.38
- T
rans
mis
sor
de p
ress
ão d
ifere
ncia
l
Tab
ela
2.1-
Tab
ela
de C
onve
rsõe
s -
Uni
dade
s de
Pre
ssão
p
si
kPa
Po
leg
adas
H2O
m
mH
2O
Po
leg
adas
Hg
m
mH
g
Bar
m
Bar
kg
f/cm
2 g
f/cm
2
psi
1
6,89
47
27,7
620
705,
1500
2,
0360
51
,715
0 0,
0689
68
,947
0 0,
0703
70
,307
0
kPa
0,14
50
1 4,
0266
10
2,27
42
0,29
53
7,50
07
0,01
00
10,0
000
0,01
02
10,1
972
Po
leg
adas
H2O
0,
0361
0,
2483
1
25,4
210
0,07
34
1,86
50
0,00
25
2,48
64
0,00
25
2,53
55
mm
H2O
0,
0014
0,
0098
0,
0394
1
0,00
28
0,07
34
0,00
01
0,09
79
0,00
01
0,09
82
Po
leg
adas
Hg
0,
4912
3,
3867
13
,620
0 34
5,94
00
1 25
,400
0 0,
0339
33
,864
0,
0345
34
,532
mm
Hg
0,
0193
0,
1331
0,
5362
13
,620
0 0,
0394
1
0,00
13
1,33
32
0,00
14
1,35
95
Bar
14
,504
0 10
0,00
40
2,18
00
1021
5,00
00
29,5
300
750,
0600
1
1000
1,
0197
10
19,7
00
m B
ar
0,01
45
0,10
00
0,40
2 10
,215
0 0,
0295
0,
7501
0,
001
1 0,
0010
1,
0197
kgf/
cm2
14,2
230
97,9
047
394,
4100
10
018,
0 28
,959
0 73
5,56
0 0,
9800
98
0,70
00
1 10
00
gf/
cm2
0,01
42
0,09
70
0,39
44
10,0
180
0,02
90
0,73
56
0,00
09
0,98
07
0,00
1 1
Exe
mpl
o 1
mm
Hg
= 0
,536
2 po
l, H
2O =
1,3
332
mB
ar
97 m
mH
g =
97(
0,53
62)
= 5
2,01
14 p
ol, H
2O
(97
mm
Hg
= 9
7(1,
3332
) =
129,
3204
m B
ar
48
CA
PÍT
UL
O II
I
3
Nív
el
Nív
el é
a a
ltura
do
cont
eúdo
de
um r
eser
vató
rio. O
con
teúd
o po
de s
er s
ólid
o ou
líqu
ido.
Atr
avés
da d
eter
min
ação
de
níve
l de
um r
eser
vató
rio te
mos
con
diçõ
es:
- A
valia
r o
esto
que
de ta
nque
s de
arm
azen
amen
to.
- C
ontr
olar
pro
cess
os c
ontín
uos
onde
exi
stam
vol
umes
líq
uido
s ou
sól
idos
de
acum
ulaç
ão
tem
porá
ria, a
mor
teci
men
to, m
istu
ra, r
esid
ênci
a et
c.
- P
ropo
rcio
nar
segu
ranç
a em
alg
uns
proc
esso
s on
de o
nív
el d
o pr
odut
o nã
o po
de u
ltrap
assa
r
uma
dete
rmin
ada
faix
a.
3.1
Mét
od
os
de
med
ição
de
nív
el d
e líq
uid
o
Os
três
mét
odos
bás
icos
de
med
ição
de
níve
l são
:
a) D
ireto
;
b) In
dire
to;
c) D
esco
ntín
uo.
3.1.
1M
ediç
ão d
e n
ível
dir
eta
É a
med
ição
que
tom
amos
com
o re
ferê
ncia
em
rel
ação
à p
osiç
ão d
o pl
ano
supe
rior
da
subs
tânc
ia m
edid
a. N
este
tip
o de
med
ição
pod
emos
util
izar
rég
uas
ou g
abar
itos,
vis
ores
de
níve
l,
bóia
ou
flutu
ador
.
3.1.
1.1
Rég
ua
ou
gab
arit
o
Con
sist
e em
um
a ré
gua
grad
uada
qu
e po
ssui
um
co
mpr
imen
to
conv
enie
nte
para
se
r
intr
oduz
ida
dent
ro d
o re
serv
atór
io a
ser
med
ido,
con
form
e a
Fig
ura
3.1.
A d
eter
min
ação
do
níve
l se
efet
uará
atr
avés
da
leitu
ra d
ireta
do
com
prim
ento
mol
hado
na
régu
a pe
lo lí
quid
o.
49
F
igur
a 3.
1- R
égua
3.1.
1.2
Vis
ore
s d
e n
ível
Est
e m
edid
or u
sa o
prin
cípi
o do
s va
sos
com
unic
ante
s, o
nde
o ní
vel é
obs
erva
do p
or u
m v
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de v
idro
esp
ecia
l, po
dend
o ha
ver
uma
esca
la g
radu
ada
acom
panh
ando
o v
isor
, co
nfor
me
a F
igur
a
3.2.
Est
a m
ediç
ão é
fei
ta e
m t
anqu
es a
bert
os e
tan
ques
fec
hado
s. E
m a
lgum
as a
plic
açõe
s es
te v
isor
pode
ser
aco
plad
o a
pare
des
dos
tanq
ues.
F
igur
a 3.
2- E
xem
plo
de in
stal
ação
de
um v
isor
de
vidr
o
50
Out
ro t
ipo
de v
isor
que
é m
uito
util
izad
o é
o vi
sor
de v
idro
tub
ular
inst
alad
o ex
tern
amen
te c
om
válv
ulas
de
bloq
ueio
na
pare
de d
o ta
nque
. A F
igur
a 3.
3 m
ostr
a um
exe
mpl
o.
F
igur
a 3.
3- E
xem
plo
de in
stal
ação
de
um v
isor
de
vidr
o Q
uand
o o
viso
r de
vid
ro t
em q
ue s
er i
nsta
lado
em
vas
os p
ress
uriz
ados
, co
mo,
por
exe
mpl
o,
para
med
ir o
níve
l do
tubu
lão
supe
rior
da c
alde
ira,
é re
com
enda
do o
uso
do
viso
r de
vid
ro t
ipo
refle
x.
A F
igur
a 3.
4 ap
rese
nta
um e
xem
plo
dest
a ap
licaç
ão.
Fig
ura
3.4-
Inst
alaç
ão d
o vi
sor
de n
ível
tipo
ref
lex
