Instrumentação Industrial

O leitor encontra neste livro uma exposição clara e bem estruturada de alguns dos inúmeros tópicos que compõem o vasto universo da instrumentação industrial. É analisado o princípio funcional de alguns instrumentos voltados para medição das variáveis, temperatura, pressão, força e nível, mostrando sua aplicação, bem como suas vantagens e desvantagens, além de uma rápida explicação sobre conversores A/D e D/A e sua aplicação como interface de comunicação para análise computacional de algumas dessas variáveis. A forma clara e didática com que os tópicos são abordados permite que a obra seja utilizada por acadêmicos dos cursos de engenharia, estudantes de nível técnico e professores de escolas técnicas e universidades (como material didático).


Índice do livro

Capítulo 1 - Teoria e Propagação de Erros
1.1. Introdução
1.2. Ferramentas de Estudo dos Erros
1.3. Propagação de Erros
1.3.1. Método de Kleine e McClintock
1.4. Exercícios Propostos
1.5. Erro em Instrumentos Analógicos
1.5.1. Erro de Paralaxe
1.5.2. Erro de Interpolação
1.6. Erro em Instrumentos Digitais
1.6. Exercícios Propostos

Capítulo 2 - Medição de Temperatura I - Conceitos Fundamentais
2.1. Matéria e Energia
2.1.1. Fenômeno Físico e Fenômeno Químico
2.2. Propriedades da Matéria
2.2.1. Estados Físicos
2.2.2. Mudanças de Estado Físico da Matéria
2.3. Modos de Transferência da Energia Térmica
2.3.1. Condução
2.3.2. Radiação
2.3.3. Convecção
2.4. Termometria
2.5. Escalas de Temperatura
2.5.1. Escala Fahrenheit
2.5.2. Escala Celsius
2.5.3. Escala Kelvin
2.5.4. Escala Rankine
2.5.5. Escalas de Temperatura e Conversão
2.6. Escala Internacional de Temperaturas (ITS - 90)
2.7. Normas e Padrões Internacionais
2.8. Exercícios Propostos

Capítulo 3 - Medição de Temperatura II - Termômetros
3.1. Termômetro à Dilatação de Líquidos
3.1.1. Características
3.1.2. Termômetros à Dilatação de Líquido em Recipiente de Vidro Transparente
3.1.3. Termômetro à Dilatação de Líquido em Recipiente Metálico
3.2. Termômetros à Pressão de Gás
3.2.1. Princípio de Funcionamento
3.2.2. Características
3.3. Termômetro à Pressão de Vapor
3.3.1. Princípio de Funcionamento
3.4. Termômetros à Dilatação de Sólidos (Termômetro Bimetálico)
3.4.1. Princípio de Funcionamento
3.4.2. Características Construtivas
3.5. Exercícios Propostos

Capítulo 4 - Medição de Temperatura III - Termômetros Elétricos de Contato e Pirômetros de Radiação
4.1. Termômetros de Resistência
4.1.1. Princípio de Funcionamento
4.1.2. Termômetro de Resistência de Platina
4.1.3. Termômetro de Resistência de Platina Padrão (TRPP)
4.1.4. Termômetro de Resistência de Platina Industrial (TRPI)
4.1.5. Resistências e Erro Permitido em TRPI e TRN
4.1.6. Termorresistências Pt-100
4.1.7. Tipos de Bulbo
4.1.8. Histerese
4.1.9. Ligação de um Termômetro de Resistência
4.1.10. Limites de Erros e Grandezas de Influência
4.2. Termoelementos ou Termopares
4.2.1. Princípio de Funcionamento
4.2.2. Fios de Compensação e de Extensão
4.2.3. Efeitos Termoelétricos
4.2.4. Leis Termoelétricas
4.2.5. Tipos e Características dos Termopares
4.2.6. Correlação da F.E.M. em Função da Temperatura
4.2.7. Correção da Junta de Referência
4.2.8. Associação de Termopares
4.2.9. Montagem de Termopares
4.2.10. Resistência de Isolação
4.2.11. Poços de Proteção Termométricos
4.3. Pirômetros de Radiação
4.3.1. Teoria da Medição de Radiação
4.3.2. Pirômetros de Radiação - Estrutura Funcional
4.3.3. Considerações Finais sobre Pirômetros de Radiação
4.4. Exercícios Propostos

Capítulo 5 - Medição de Pressão
5.1. Conceitos
5.1.1. Pressão Absoluta
5.1.2. Pressão Manométrica
5.1.3. Pressão Diferencial
5.1.4. Pressão Negativa ou Vácuo
5.1.5. Pressão Estática
5.1.6. Pressão Dinâmica ou Cinética
5.2. Métodos de Medição de Pressão
5.2.1. Medição por Coluna de Líqüido
5.2.2. Manômetro de Peso Morto
5.2.3. Medição da Pressão por Deformação, por Tensão Resultante ou por Elemento Elástico (de Área Conhecida)
5.3. Exercícios Propostos

Capítulo 6 - Medição de Forças e Torque - Extensiometria e Transdutores de Força
6.1. Introdução
6.2. Definição e Conceitos Básicos
6.3. Classificação das Medidas Extensométricas
6.4. Strain Gauges (Células Extensométricas)
6.4.1. Tipos de Strain Gauges
6.5. Bandas Biaxiais (Strain Gauges do Tipo Roseta)
6.6. Bandas para Esforços Radiais e Tangenciais
6.7. Métodos de Medida
6.7.1. Método Direto
6.7.2. Método de Zero
6.8. Compensação de Temperatura
6.9. Montagens de Medidas com Pontes Extensométricas
6.9.1. Caso I: Barra Prismática de Eixo Reto, Submetida a Esforço de Tração Simples
6.9.2. Caso II: Barra Prismática de Eixo Reto, Submetida a Esforço de Flexão Simples
6.9.3. Caso III: Barra Prismática de Eixo Reto, Submetida a Esforço de Flexão e Tração (Flexo-Tração)
6.9.4. Caso IV: Árvores de Transmissão (Esforço de Torção)
6.10. Transdutores de Força
6.10.1. Tipos de Transdutor
6.10.2. Características Gerais dos Transdutores de Força
6.11. Solicitações Fundamentais, Tensões e Deformações
6.11.1. Solicitação de Flexão
6.11.2. Solicitação de Torção
6.11.3. Solicitações Combinadas (Flexo-Torção)
6.12. Exercícios Propostos

Capítulo 7 - Medição de Nível
7.1. Introdução
7.2. Classificação
7.3. Medida Direta
7.3.1. Medição por Visores de Nível
7.3.2. Medição por Bóias
7.3.3. Medição por Contatos de Eletrodos
7.3.4. Medição por Sensor de Contato
7.3.5. Medição por Unidade de Grade
7.4. Medida Indireta
7.4.1. Medição por Capacitância
7.4.2. Medição por Empuxo
7.4.3. Medição por Pressão Hidrostática
7.4.4. Medição de Nível por Radiação
7.4.5. Medição de Nível por Ultra-som
7.4.6. Medição de Nível por Microondas
7.4.7. Medição de Nível por Vibração
7.4.8. Medição de Nível por Pesagem
7.5. Exercícios

Capítulo 8 - Conversores A/D e D/A
8.1. Introdução
8.2. Sinais Analógicos e Sinais Digitais
8.3. Conversão Analógico/Digital
8.3.1. Amostragem
8.3.2. Retenção
8.3.3. Quantificação
8.3.4. Codificação
8.4. Tipos de Conversores A/D
8.4.1. Conversor A/D com Comparador
8.4.2. Conversor A/D com Rampa em Escada
8.4.3. Conversor A/D de Aproximações Sucessivas
8.4.4. Conversor A/D de Rampa Única
8.4.5. Conversor A/D de Dupla Rampa
8.5. Conversão Digital/Analógico
8.5.1. Parâmetros
8.6. Tipos de Conversores D/A
8.6.1. Conversor D/A com Resistências Ponderadas
8.6.2. Conversor D/A de Ponderação Binária
8.6.3. Conversor D/A em Escada R-2R
8.6.4. Conversor D/A R-2R de Atenuação Binária
8.6.5. Conversor D/A com Sistema de Resistências Ponderadas e Rede R-2R
8.7. Exercícios

Apêndice A - Tabelas

Índice Remissivo

Referências Bibliográficas