8/16/2019 Instrumentação - Lista de Exercícios

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LISTA DE EXERCÍCIOS Medição de Temperatura:

1) O que são termômetros resistivos?

2) O Pt100 é uma termorresistência de platina que apresenta uma resistência de 100Ω a 0°C. Calcule asua resistência a 100°C e a temperatura quando o mesmo apresenta uma resistência de 200Ω.

3) Quais as vantagens e problemas da conexão de termorresistências com dois, três e quatro fios?

4) Quais os tipos de termopares mais empregados? Cite as suas principais características.

5) Qual a necessidade da compensação de junta fria?

6) O que é a lei dos metais intermediários? Como ela ajuda na compensação de medidas comtermopares?

7) Um determinado termopar apresenta a seguinte expressão da temperatura em relação à tensão emmilivolts. T = 120,1 + 2200V. Por outro lado, usando-se um PT100, mediu-se uma resistência de 150 naregião da junta de referência. Se o voltímetro de leitura apresenta uma tensão de 0,51V, qual atemperatura na junta quente do termopar?

8) Explique o funcionamento de termômetros de radiação.

9) Como é feita a escolha dentre as tecnologias de medição de temperatura para uma dada aplicação?

Medição de Força e Pressão:

1) Deduza as expressões de saída de um strain-gauge  inserido em um ¼ de ponte e em uma pontecompleta de Wheatstone.

2) Como funcionam os diversos tipos de sensor de pressão?

3) Cite um método para melhorar a resolução de leitura em um manômetro de coluna.

Medição de Nível

1) O que é o visor de nível? Em que condições é utilizado?

2) Qual o princípio de funcionamento da medição de nível pela pressão hidrostática?

3) No caso de tanques pressurizados, como é feita a medição de nível pela pressão hidrostática?

4) Como funciona o medidor de nível borbulhador? Quando ele é empregado?

5) Qual o princípio de funcionamento do medidor de nível capacitivo? Deduza a expressão de saída paraas diversas configurações de medidores de nível capacitivos.

6) Cite alguns exemplos de chave de nível.

7) Quais as principais vantagens e desvantagens do medidor de nível ultrassônico?

8) Em que casos são empregados os medidores radiométricos de nível? Qual o seu princípio defuncionamento? Deduza a expressão de saída para este sensor.

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Medição de Vazão

1) Conceitue vazão volumétrica e vazão mássica. Qual a relação entre elas?

2) Matematicamente como pode ser determinada a vazão em uma tubulação ou canal?

3) Que tipos de fenômenos hidráulicos podem influenciar a exatidão de uma medida de vazão?

4) À luz do teorema de Bernoulli, como é o princípio de funcionamento de medidores de vazão do tipoplaca de orifício e Venturi? Deduza a expressão da vazão em função da diferença de pressão.

5) Explique o funcionamento do medidor hélice (ou turbina). Quais suas vantagens e desvantagens?

6) Deduza a expressão de medida de vazão para os rotâmetros. Qual a principal vantagem destesmedidores?

7) Explique o funcionamento do medidor Coriolis.

8) O que é o medidor de vazão vortex?

9) Como pode-se utilizar o ultrassom para a medição de vazão?

10) Deduza a expressão da vazão para um medidor ultrassônico por tempo de trânsito.

11) Como funciona o medidor de vazão eletromagnético?

12) Em processos industriais, quais as formas de se medir vazão em canais abertos?

Medição de Posição e Proximidade

1) Quais os tipos de sensores de posição linear? Explique o princípio de funcionamento de cada umdeles e as vantagens e desvantagens de um em relação a outro.

2) Quais os tipos de sensores de deslocamento angular? Explique o princípio de funcionamento de cadaum deles e as vantagens e desvantagens de um em relação a outro.

3) No encoder   absoluto, qual a vantagem do disco em código Gray em relação ao disco em códigobinário?

4) Calcule a resolução de um encoder  absoluto em código binário de 10 bits. Qual o ângulo quando ainformação obtida for 1100101101.

5) Como um sensor de proximidade capacitivo detecta a presença de um objeto? E quanto ao indutivo?Compare estes dois sensores à luz de suas vantagens e desvantagens.

6) Como é o princípio de operação do sensor de proximidade por tempo de trânsito?

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Tabela 1  – Pt-100 (resistência em Ω)