instrumentação industrial power point

7/25/2019 Instrumentao Industrial POWER POINT

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Instrumentao e Controle

Prof. Casteletti


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Objetivo da Instrumentao

Manter as variveis do processo sobrecontrole para:a) manter e melhorar a qualidade do

produto;b) melhorar a produtividade;

c) manter a segurana - da unidade;- do processo;

- do homem.

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Classificao dos Instrumentos

Indicador: Instrumento que dispe de umponteiro e de uma escala graduada na qualpodemos ler o valor da varivel. Existem

tambm indicadores digitais que indicam avarivel em forma numrica com dgitos oubarras grficas.

Registrador: Instrumento que registra a(s)varivel(s) atravs de um trao contnuo ou

pontos em um grfico.02


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Classificao dos InstrumentosTransmissor: Instrumento que determina o valor deuma varivel no processo atravs de um elemento

primrio, tendo o mesmo sinal de sada (pneumticoou eletrnico) cujo valor varia apenas em funo davarivel do processo.

Transdutor: Instrumento que recebe informaes naforma de uma ou mais quantidades fsicas, modificacaso necessrio as informaes e fornece um sinal

de sada resultante. Dependendo da aplicao, otransdutor pode ser um elemento primrio, umtransmissor ou outro dispositivo. O conversor um

tipo de transdutor que trabalha apenas com sinaisde entrada e sada padronizados.03


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Classificao dos Instrumentos

Controlador: Instrumento que compara a varivelcontrolada com um valor desejado e fornece umsinal de sada a fim de manter a varivel controladaem um valor especfico ou entre valores

determinados. A varivel pode ser medida,diretamente pelo controlador ou indiretamenteatravs do sinal de um transmissor ou transdutor.

Elemento Final de Controle: Instrumento quemodifica diretamente o valor da varivel manipuladade uma malha de controle.

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Classificao dos InstrumentosSegundo sua localizao:

- de painel - de campo.Segundo sua funo:

medio da varivel;

controle da varivel;

alarme da varivel

Segundo suas caractersticas:

indicadores da varivel;

registradores da varivel;

ntr l r v ri v l.05


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Erros em Instrumentos

Analgico - paralaxe

- interpolao

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Erros em Instrumentos

Analgico - paralaxe- interpolao

Digital

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Tipos de Manmetros

Indicadores tipo Tubo em U

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Tipos de Manmetros

Indicadores tipo Tubo em U com Coluna

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Tipos de Manmetros

Indicadores tipo Campnula

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Tipos de Manmetros

Indicadores tipo Diafragma

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Tipos de Manmetros

Indicadores tipo Tubo de Bourdon

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Tipos de Manmetros

Indicadores tipo Tubo de Bourdon

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Tipos de Manmetros

Indicadores tipo Fole

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Transdutores de presso por silcio

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Registradores de presso

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Registradores de presso

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Formas de transferncia de energia

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I C l


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I C l


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I t t C t l


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Medio de temperatura:

Pirometria:medio de altas temperaturas,

na faixa em que os efeitps de radiao trmicapassam a se manifestar.

Criometria:medio de baixas temperaturas,ou seja, aquelas prximas ao zero absoluto de

temperatura. Termometria:termo mais abrangente que

incluiria tanto a pirometria, como a criomentria queseriam casos particulares de medio.19

I t t C t l


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K

273

FC

100

0

212 373

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Temperatura de

ebulio da gua

Temperatura de

solidificao da

gua

Escalas de Temperatura:

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Termmetros de dilatao de lquido

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Lquidos mais usados e faixa de trabalho

LquidoPonto de

solidificao(C)

Ponto deebulio (C) Faixa de uso

(C)

Mercrio

lcool

EtlicoTolueno

- 39

- 115

- 92 + 110

+ 78

+ 357 - 38 550

- 100 70

- 80 100

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Termmetro Bimetlico

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Termmetro Bimetlico

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Termmetro BimetlicoVisor de Vidro

Escala deTemperatura Elemento

BimetlicoHelicoidal

Eixo

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Termmetro Bimetlico

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Termmetro de Presso de Lquido ou Gs

Escala de TemperaturaPonteiro

Brao deLigao

Cremalheira

Tubo

Capilar

Tubo de

BourdonPinho

Bulbo Lquido ouGs

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Termmetro de Presso de Lquido ou Gs

Lquidos mais utilizados Faixa de utilizao (C)

- 35 + 550- 40 + 400

- 80 + 100

+ 50 + 150

Tolueno

lcool

XilenoMercrio

Gs mais utilizados Temperatura Crtica

- 267,8 C- 239,9 C

- 147,1 C

- 31,1 C

Nitrognio (N2)

Dixido de Carbono (Co2)

Hidrognio (H2)Hlio (He)

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Termmetro de Presso de Vapor

Conectado

ao Bourdon

Capilar com vapor

Vapor

Bulbo

Lquido Voltil

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st u e tao e Co t o e

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Termmetros Digitais

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Poo Termomtrico

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Definio

Poos Termomtricos so elementos desenvolvidos parapermitir a instalao de sensores de temperatura em

aplicaes onde somente o tubo de proteo no suficiente para garantir a integridade do elemento sensor.

Sua utilizao em tanques, tubulaes, vasospressurizados, etc, permite a substituio do sensor sem anecessidade de interrupo do processo produtivo.


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Poo Termomtrico

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Sistemas TermoltricosTermopar

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Efeito Termoeltrico

Quando um condutor metlico submetido umadiferena de temperatura entre suas extremidadessurge uma fora eletromotriz (f.e.m.), cujo valor noexcede usualmente a ordem de grandeza de milivolts,

em decorrncia da redistribuio dos eltrons nocondutor, quando os mesmos so submetidos a umgradiente de temperatura.


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Sistemas TermoltricosTermopar

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Pirmetro tico

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Vazo:quantidade de fluido escoado atravs de umatubulao ou equipamento em uma unidade de tempo.

Unidades usuais:

1 m = 1000 litros

1 p cbico = 0,0283168 m

1 galo (americano) = 3,78544



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Regime de escoamento de fluido em tubulaes

ESCOAMENTO LAMINAR

ESCOAMENTO TURBULENTO

TINTA

GUA

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Medidores de vazo tipo presso diferencial

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Elementos Primrios utilizados para medio devazo por diferena de presso.

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Tipos de medidores de vazo por diferenade presso.

Tomada de alta pressoTomada de baixa presso

Placa de orifcio

Vlvulas dedreno

Vlvula de bloqueio

Vlvula de bloqueio

Vlvula de contornoou equalizadora

Ponteiro

EscalaMercrio

Pressodiferencial

Baixapresso

Alta presso

Lquido de enchimento

Mola

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Rotmetro

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Tubo medidorcnico

F

lutuador

En

trada

Sada



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Medidor de vazo tipo Eletromagntico

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Velocidade devazo V

Medidor

570TM

Bobina Ncleo

EletrodoCampoMagntico B

Conversor8712U ou

8732C

CampoMagntico

B

Velocidadede vazo

VFora

eletromotriz

E



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Medio de Vazo

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Sistemas de Medio de Nvel

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Medio aplicada Lquidos Slidos

Por Visor de Nvel X X

Por Bias e Flutuadores X

Por Contatos de Eletrodos X

Por Sensor de Contato X

Por Unidade de Grade X

Medida

direta



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Sistemas de Medio de Nvel

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Medio aplicada Lquidos Slidos

Por Capacitncia X X

Por Empuxo X

Por Presso Hidrosttica X

Por Clula d/p CELL X

Por Caixa de Diafragma XPor Tubo em U X

Por Borbulhamento X

Por Radioatividade X XPor Ulta-som X X

Por Vibrao X X

Por Pesagem X X

Me

didaindireta



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Medio por Visor de Nvel

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Medio de Nvel por Bia

BiaContrapeso

Corrente, cabo, trenaEscala

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Medio de Nvel por Bia

BiaContrapeso

Indicador

Engaxetamento

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Medio de Nvel por Sensor de Contatos

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Medio de Nvel por Empuxo

Lateral

Topo

Gaiola

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Medio de Nvel por Clula d/p CELL

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Medio de Nvel por Caixa de Diafragma

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Medio de Nvel por Borbulhamento

Placa de restrio

Ar ou gs

Regulador de presso

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Medio de Nvel por Radiao

Transmissor

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Medio de Nvel por Pesagem

Aplicao tpica das clulas decarga

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Vlvulas de Controle

o elemento final de controle.

um mecanismo que atua no processocomandado pelo sinal emitido pelo instrumento

controlador, com a finalidade de corrigir oureduzir ao mnimo o desvio acusado no valor da

varivel controlada.01



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Aplicaes das Vlvulas de Controle: servio de liga-desliga;

servio de controle proporcional; preveno de vazo reversa;

controle e alvio de presso;

especiais;

controle de vazo direcional;

servio de amostragem;

limitao de vazo;

selagem de vaso ou tanque.01



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Aplicaes das Vlvulas de Controle:De todas estas aplicaes, a mais comum eimportante se relaciona com o controleautomtico de processo.

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Atuador

Pneumtico

Castelo

Corpo



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Funes das Vlvulas de Controle:

Conter o fluido do processo, suportando

todos os rigores das condies de operao; Responder ao sinal de atuao do

controlador; Variar a rea de passagem do fluido

manipulado; Absorver a queda varivel da presso dalinha.

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Prof. Casteletti

Funes das Vlvulas de Controle:

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Prof. Casteletti

Partes das Vlvulas de Controle: Corpo: no corpo esto includos a sede,

obturador, haste, guia da haste, engaxetamentoe selagem de vedao.

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Prof. Casteletti

Partes das Vlvulas de Controle: Sede: o local da vlvula onde se assenta o

obturador.

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Prof. Casteletti

Partes das Vlvulas de Controle: Plug ou obturador: pode ter diferentes

formatos e tamanhos, para fornecer vazesdiferentes em funo da abertura da vlvula.

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Prof. Casteletti

Partes das Vlvulas de Controle:

Castelo:liga o corpo

da vlvula ao atuador.

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Prof. Casteletti

Partes das Vlvulas de Controle: Atuador:sistema

utilizado paraacionar o obturador.

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Prof. Casteletti

Partes das Vlvulas de Controle: Volante: usado para o fechamento manual

da vlvula no local, em substituio aofechamento automtico.

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Prof. Casteletti

Partes das Vlvulas de Controle: Posicionador: um dispositivo acoplado haste da vlvula de controle para otimizar o seufuncionamento.

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Prof. Casteletti

Partes das Vlvulas de Controle: Booster:tambm chamado de rel de ar ouamplificador pneumtico. Substitui oposicionador quando ele no recomendado,como em malhas de controle de vazo de

lquido ou de presso de lquido.

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Desempenho das Vlvulas de Controle:


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O bom desempenho da vlvula de controle significaque a vlvula:

estvel em toda a faixa de operao doprocesso;

no opera prxima de seu fechamento ou de suaabertura total;

suficientemente rpida para corrigir osdistrbios e as variaes de carga do processo;

no requer a modificao da sintonia do controle

depois de cada variao de carga do processo.01


Vl l G


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Vlvula Gaveta: caracterizada por um disco ou portadeslizante que movida pelo atuador na direoperpendicular vazo do fluido.

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Vl l E f


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Vlvula Esfera: basicamente uma esfera alojada em uminvlucro. A rotao da esfera de 90 mudaaposio de totalmente aberta para totalmentefechada.

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Vazo


Vl l B b l t


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Vlvula Borboleta:Consiste de um disco, com aproximadamente omesmo dimetro externo que o dimetro internodo corpo da vlvula, que gira em torno de umeixo horizontal ou vertical, perpendicular

direo da vazo.

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Vlvula Borboleta deacionamento pneumtico.

Vlvula Borboleta de

acionamento manual.


Vlvula Globo:


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uma vlvula com o corpo esfrico, com sedesimples ou dupla, com obturador guiado pelahaste ou pela gaiola e que pode apresentarvrias caractersticas diferentes: liga-desliga,

linear, igual e percentagem.

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Vlvula Auto-regulada:


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uma vlvula de controle com um controladorembutido operado pela energia do prprio fluido

controlado e no necessita de fonte externa deenergia.

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Vlvula de Reteno:


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uma vlvula projetada unicamente para evitarevitar a vazo no sentido inverso.

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Vlvulas Solenides:


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a combinao de duas unidades funcionaisbsicas: a solenide e a vlvula.

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Vlvula

Solenide

Desenergizada

Suprimento de ar

Sinal do controladorCorpo

Vazo



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Vlvula Redutora de Presso:


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Serve para diminuir a presso na sada (jusante)para um nvel determinado dentro dos limites

impostos pelo processo em relao a pressode entrada (montante).

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Controle Automtico


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Controle Automtico

Entende-se por Controle Automtico um

conjunto de operaes que consistem em: Mediruma varivel;

Comparar esta medida com um valordesejado;

Corrigiro desvio observado.

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Componentes de um Controle Automtico

P i t t l d d


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Processoou sistema controlado compreendeuma operao ou uma srie de operaes

realizadas no, ou pelo equipamento, no qualuma varivel controlada;

Controlador automtico um instrumentoque recebe o valor da varivel medida e atuapara corrigir ou limitar o desvio dessa varivel

em relao a um ponto de controle; Elemento final de controle o dispositivo

que varia diretamente o valor da varivelmani ulada;01

Instrumentao e ControleComponentes de um Controle Automtico

Varivel controlada a varivel regulada


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Varivel controlada a varivel reguladapela malha de controle;

Varivel manipulada uma grandeza que operada com a finalidade de manter a varivelcontrolada no valor desejado;

Meio controlado a energia ou material doprocesso no qual a varivel medida e

controlada; Agenda de controle a energia ou material

do processo, do qual a varivel manipulada 01


Termos Tcnicos usados em Malhas de Controle


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Termos Tcnicos usados em Malhas de Controle

vapor


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Sistemas de Controle


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Sistemas de Controle

De acordo com a natureza da energia usada

pelo controlador, os sistemas de controle podemser:

pneumticos -ar comprimido seco; hidrulico -leo;

eltricos ou eletrnicos -energia eltrica (4a 20 mA)

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Simbologia Conforme Norma ABNT (NBR-8190)

Tipos de Conexes


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Tipos de Conexes

Conexo do processo, ligao

ou suprimento ao instrumentoSinal pneumtico ou sinalindefinido para diagramas de

processoSinal eltrico

Tubo capilar (sistema cheio)

Sinal hidrulico

Sinal eletromagntico ou snico(sem fios)


Modos de Controle:

d i l l d t l t


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duas posies - a vlvula de controle temduas posies (abre-fecha, on-off) - utilizado

em processos simples e no crticos; proporcional -a vlvula de controle tem uma

posio determinada para cada desvio - utilizado em processos contnuos mais complexose delicados;

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Modos de Controle:


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reajuste automtico ou integral -a vlvulade controle tem sua posio reajustada a fim de

manter a varivel no valor desejado - aconselhvel para processos contnuos maiscomplexos e delicados;

derivativo ou antecipatrio - a vlvula decontrole tem a intensidade de variao

aumentada em funo da velocidade do desvio -tem sua aplicao em sistema sujeitos a variaode carga.

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instrumentação industrial power point

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