Livro de Instrumentação

Livro de Instrumentação

(Parte 1 de 12)

Instrumentação 9a edição

Marco Antônio Ribeiro

Instrumentação 9a edição

Marco Antônio Ribeiro

Dedicado a Marcelina e Arthur, meus pais, sem os quais este trabalho não teria sido possível, em todos os sentidos.

Quem pensa claramente e domina a fundo aquilo de que fala, exprime-se claramente e de modo compreensível. Quem se exprime de modo obscuro e pretensioso mostra logo que não entende muito bem o assunto em questão ou então, que tem razão para evitar falar claramente (Rosa Luxemburg)

© 1978, 1982, 1986, 1989, 1992, 1995, 1997, 1999, 2002, Tek Treinamento & Consultoria Ltda Salvador, Outono 2002

Prefácio

Qualquer planta nova, bem projetada para produzir determinado produto, sempre requer sistemas de instrumentação para fazer a medição, controle, monitoração e alarme das variáveis. A escolha correta dos sistemas pode ser a diferença entre sucesso e fracasso para uma unidade, planta ou toda a companhia. Também, como há uma rápida evolução das tecnologias e conseqüente obsolescência, periodicamente toda planta requer ampliações e modificações radicais que incluem a atualização dos seus instrumentos e seus sistemas de controle.

Assim, técnicos e engenheiros que trabalham com o projeto, especificação, operação e manutenção de plantas de processo devem estar atualizados com a instrumentação e as recentes tecnologias envolvidas. O presente trabalho foi escrito como suporte de um curso ministrado a engenheiros e técnicos ligados, de algum modo, a estas atividades. Este trabalho de Instrumentação e um outro de Controle de processo constituem um conjunto completo para estudo e consulta.

Neste trabalho, dá-se ênfase aos equipamentos e instrumentos e são apresentados três grandes temas: Fundamentos, Funções dos Instrumentos e Medição das Variáveis.

Na primeira parte, de Fundamentos de Instrumentação, são apresentados os conceitos relacionados com Instrumentação, Terminologia, Símbolos e Identificação dos instrumentos analógicos e digitais; vistos os instrumentos sob a óptica de sistemas; mostradas a evolução e as ondas da instrumentação. São apresentados os parâmetros para a Especificação correta do instrumento individual, considerando o processo, ambiente, risco e corrosão.

Na parte de Funções de instrumentos, são estudados individualmente os instrumentos, tais como sensor, transmissor, condicionador de sinal, indicador, registrador, totalizador, controlador e válvula de controle.

Finalmente na terceira parte, são mostradas as tecnologias empregadas para medir as principais Variáveis de Processo, como pressão, temperatura, vazão nível, pH, condutividade e cromatografia, que são as variáveis mais encontradas nas indústrias químicas, petroquímicas e de petróleo.

Sugestões e críticas destrutivas são benvidas, no endereço: Rua Carmen

Miranda 52, A 903, CEP 41820-230, Fone (071) 452-3195 e Fax (071) 452-3058 e no e-mail: marcotek@uol.com.br .

Marco Antônio Ribeiro Salvador, verão 1999

Autor

Marco Antônio Ribeiro se formou no ITA, em 1969, em Engenharia de Eletrônica

Durante quase 14 anos foi Gerente Regional da Foxboro, em Salvador, BA, período da implantação do polo petroquímico de Camaçari

Fez vários cursos no exterior e possui dezenas de artigos publicados nas áreas de Instrumentação, Controle de Processo, Automação, Segurança, Vazão e .

Desde 1987, é diretor da Tek Treinamento & Consultoria Ltda. á, firma que presta serviços nas áreas de Instrumentação e Controle de Processo.

Conteúdo

Fundamentos

1. Instrumentação

Objetivos de Ensino 2

1. Instrumentação 2 1.1. Conceito e aplicações 2 1.2. Disciplinas relacionadas 2

2. Vantagens e Aplicações 3 2.1. Qualidade do Produto 3 2.2. Quantidade do Produto 3 2.3. Economia do Processo 4 2.4. Ecologia 4 2.5. Segurança da Planta 4 2.6. Proteção do Processo 4

2. Símbolos e Identificação

1. Introdução 1 2. Aplicações 1

3.1. Geral1

3. Roteiro da identificação 1 3.2. Número de tag típico 1 3.3. Identificação funcional 1 3.4. Identificação da malha 2

4.2. Alimentação3

4. Simbologia de Instrumentos 3 4.1. Parâmetros do Símbolo 3 4.3. Linhas entre os Instrumentos 6 4.4. Balão do Instrumento 6

5. Malha de controle 13 6. Sistemas completos 13 7. Referências bibliográficas 16

3. Sistemas de Instrumentação

1. Classes de Instrumentos 1 2. Manual e Automático 1 3. Alimentação dos Instrumentos 1

4. Pneumático ou Eletrônico 2 4.1. Instrumento pneumático 3 4.2. Instrumento eletrônico 3

5.1. Sinal4

5. Analógico ou Digital 4 5.2. Display 5 5.3. Tecnologia 5 5.4. Função Matemática 5 5.5. Analógica Versus Digital 6

6. Burro ou inteligente 7

7. Campo ou sala de controle 8 7.1. Instrumento de campo 8 7.2. Instrumentos na sala 9

8. Modular ou integral 1 8.1. Painel de leitura 1 8.2. Instrumentos cegos 12

9. Dedicado ou compartilhado 13 10. Centralizado ou distribuído 13

1. Real ou Virtual 14 1.1. Instrumento real 14 1.2. Instrumento virtual 15 1.3. Controlador virtual comercial 15

4. Terminologia

5.1. Introdução 5.2. Definições e Conceitos

Funções dos Instrumentos

0. Funções dos Instrumentos

1. Instrumentos de Medição 1.1. Introdução 1 1.2. Tipos de Medição 1

2. Aplicações da Medição 3 2.1. Controle 3 2.2. Monitoração 4 2.3. Alarme 4

3. Sistema de Medição 4

1. Conceito1

1. Elemento Sensor 2. Terminologia 1 3. Modificadores 2 3. Princípios de transdução 3 4. Sensores Mecânicos 3

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