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Exercícios dos Fundamentos
da Instrumentação
Qual a diferença entre grandeza escalar e grandeza vetorial?
Faça as conversões: 100 m km pol mm pé 0,3 cm m mm pé pol 254 pol pé m cm mm 3000 m pol km pé cm 0,05 pé 2 pol 2 m^2 cm^2 mm^2 1,5 m^2 mm^2 cm^2 pé 2 pol 2 0,8 kgf N dyn lbf sth 120 lbf sth N kgf Dyn 1600 dyn kgf lbf N Pdl 2320 g kg lb UTM Ton 0,043 UTM g kg ton Lb
Relacione a primeira coluna com a segunda:
(a) Unidade de trabalho: dyn.cm ( ) Pertence ao sistema FPS. (b) Sistema de unidade inglês ( ) É igual a N / m^2. (c) Unidade de velocidade: pé/s ( ) Unidade de trabalho no SI. (d) Sistema Internacional (SI) ( ) Também conhecido como FP*S. (e) Joule ( ) Pertence ao sistema MTS. (f) Unidade de pressão: pascal ( ) Pertence ao sistema Físico. (g) Tonelada ( ) Também chamado de Decimal.
- O que é Instrumentação?
Defina mensurando ou variável de processo. Cite exemplos.
Cite as classes de instrumentos.
Escolha cinco classes de instrumentos da questão anterior e explique-as.
Qual é a principal diferença entre transdutor e conversor?
Que são fluxogramas de processo?
EAHH FY √
SSL TY >
TV FY Σ
WIC PY <
TE (^) mV/ITY
- Quanto à localização dos instrumentos representados em um fluxograma, faça uma tabela com os símbolos de localização dos instrumentos discretos e controlador programável.
Localização
Tipo
- Quanto à simbologia dos sinais em um fluxograma, faça uma tabela com os seguintes sinais:
a) Suprimento ou impulso
b) Sinal pneumático
c) Sinal elétrico
d) Tubo capilar
e) Sinal binário elétrico
O que é erro de um instrumento de medição?
Leia o texto e responda:
Um Técnico de Instrumentação recebeu uma ordem de serviço (OS) para dar manutenção em um PIT. Ao recorrer à folha de dados ( data sheet ) do instrumento, ele verificou que os valores de LRV e URV de entrada eram 2 kgf/cm^2 e 18 kgf/cm^2 , respectivamente. O sinal de saída era de 4 a 20 mA.
a) De acordo com a norma S.5.1 da ISA, que instrumento é este?
b) Qual é a faixa nominal e a amplitude do sinal de entrada do instrumento?
c) Qual é a faixa nominal e a amplitude do sinal de saída do instrumento?
O que é exatidão e quais as maneiras que podemos expressá-la?
Leia o texto e responda:
Um instrumentista tem um transmissor de temperatura pneumático na bancada de testes para calibrá-lo e preencher o histórico de manutenção. A faixa de trabalho do instrumento é de –20 ºC a + 30 ºC e sinal de saída de 3 a 15 psi. Suponha que o transmissor estivesse indicando –5 ºC. Entre quais valores a variável de processo deveria estar, se a exatidão do instrumento fosse:
a) ±^ 0,5% da amplitudeda faixa nominal
b) ± 1,2% do VM
Defina calibração.
Qual o motivo para que a maior parte dos sinais de transmissão comecem com um valor maior que zero?
Por que existe um limite da quantidade ou resistência máxima de equipamentos que podem ser conectados em série para as transmissões de sinais por corrente?
Identifique cada instrumento nos fluxogramas a seguir, quanto à função, localização e tecnologia.
e)
TAG Função Localização Tecnologia
- Assinale, Verdadeiro (V) ou Falso (F).
( ) Faixa nominal (range), são valores da variável medida que estão compreendidos
dentro do limite inferior e superior.
( ) Amplitude da faixa nominal (span), diferença algébrica entre o valor superior e
médio da faixa de medida do instrumento.
( )”Erro”, É a igualdade entre o valor lido ou transmitido pelo instrumento em relação
ao valor real da variável medida.
- Como pode ser lido a resolução de um manômetro com escala de 0 a 2,5 bar, obtendo dez subdivisões?
Exercícios de Pressão
Qual a diferença entre hidrostática e hidrodinâmica?
Quais as principais características dos líquidos?
Defina pressão e cite as unidades mais usuais.
Defina os tipos de pressão a seguir: a) pressão estática:
b) pressão atmosférica:
c) pressão efetiva:
d) pressão absoluta:
e) vácuo:
Um garoto dá uma martelada que transmite ao prego uma força de 60 N. Sabendo-se que a área de contato da ponta do prego com a tábua é de 3 dm 2 , qual a pressão exercida pelo prego sobre a tábua, em Pa e em psi?
Sobre uma superfície plana de área igual a 2000 mm 2 age uma força de 30 N. Qual a pressão exercida por essa força, em kPa e em kgf/cm^2?
Uma pessoa com peso de 600 N e que calça um par de botas que cobrem uma área de 500 cm^2 não consegue atravessar uma região nevada sem afundar, porque essa região não suporta uma pressão superior a 10 kPa. Responda: a) Qual a pressão exercida por essa pessoa sobre a neve, em Pa e em psi? b) Qual deve ser a área mínima, em m 2 , de cada esqui que essa pessoa deveria usar para não afundar?
Verifica-se, experimentalmente, que quando se sobe 100 m na atmosfera terrestre há
uma diminuição de aproximadamente 1 cmHg no valor da pressão atmosférica. Determine: a) A pressão atmosférica de uma serra de 500 m de altura em relação ao nível do mar. b) A altitude, em relação ao nível do mar, de uma cidade que tem pressão atmosférica de 64 cmHg.
A janela de um escritório tem dimensões de 3400 mm por 210 cm. Como resultado de uma tempestade, a pressão do ar do lado de fora cai para 0,96 atm, mas a pressão de dentro permanece 760 mmHg. Qual o valor da força, em N e em kgf , que puxa a janela para fora?
Sobre um plano horizontal AB apóiam-se 2 cubos de alumínio com 1 dm de aresta. A densidade desses cubos é de 2,7 g/cm^3. Sobre eles apóia-se um terceiro cubo, idêntico aos dois primeiros, conforme indica a figura. Qual é a pressão média exercida sobre o plano AB, em kgf/cm 2?
Quais os tipos de manômetros de fole e suas aplicações?
Em função da exatidão, como se classificam os manômetros?
Como funciona a máquina de teste para instrumentos de pressão?
Qual a principal característica do sensor capacitivo?
Explique o funcionamento do sensor capacitivo.
Em que se baseia o sensor strain-gauge? Escreva seu funcionamento.
Calcule a pressão, numa coluna reta vertical, para os seguintes dados:
a) P em kgf/cm^2 b) P em mmHg c) P em inCA d= 10 mm d= 12 mm d= 8 mm D= 50 mm D= 120 mm D= 100 mm h= 0,1 m h= 52 cm h= 1 m Fluido: Óleo (dr= 0,8) Fluido: Água (dr= 1,0) Fluido: Mercúrio (dr= 13,6)
- Para a coluna abaixo, calcule:
P1 P a) O valor de h em milímetros, para: p1= 0 p2= 100 psi Fluido: Mercúrio b) O valor da densidade relativa, para: p1= 1,5 kgf/cm^2 h p2= 0,7 kgf/cm^2 h= 50,7 cm c) O valor de p2 (p1<p2) em psi, para: p1= 2,1 kgf/cm^2 h= 3300 mm Fluido: Água d) O valor de h em metros, para: p1= 42 inHg p2= 62 inHg Fluido: Óleo (dr= 0,827)
- Na figura abaixo estão indicados três líquidos imiscíveis no interior de um tubo em U. Sabe-se que: dr 1 = 0,85, dr 2 = 0,92, dr 3 = 1,5 e h 1 = 500 mm, h 2 = 40 cm, determine a altura h 3 em cm.
p atm p atm
h 2 h 1
h 3
- Para a coluna abaixo, calcule:
p1 p a) Qual o Δp aplicado nessa coluna, em mmca? b) Qual a pressão P2 sabendo que P1 é igual a 65mmca? Dados: dr=0,
-0- 380mm
- Quais os líquidos mais usados nas colunas de líquido?
Exercícios de Nível
O que é nível?
Por que a medição de nível é importante na indústria?
Quais são os métodos de medição de nível?
Cite os instrumentos que podemos usar para a medição direta de nível.
Para quais situações podemos utilizar os visores de nível?
Que grandezas físicas usamos para medir nível indiretamente?
