1. O que é medido?
1.1. POSIÇÃO: Define onde está um objeto a partir de um referencial. Muito importante quando se quer, por exemplo, detectar a presença de um determinado produto em uma determinada produção, para uma determinada finalidade. Medição contínua implica na medição absoluta da peça/objeto.
1.1.1. Unidade: m
1.1.2. Mnemômicos
1.1.2.1. Elemento Primário: ZE
1.1.2.2. Transmissor com indicação: ZIT
1.1.2.3. Transmissor com registro: ZRT
1.1.2.4. Controlador com indicação: ZIC
1.1.2.5. Alarme baixo: ZSL
1.1.2.6. Alarme alto: ZSH
1.1.2.7. Chave de deteção de alto e baixo: ZSHL
1.1.2.8. Elemento final de controle: ZV (Driver, Atuador, Elemento final não classificado)
1.2. DESLOCAMENTO LINEAR E ANGULAR: Variação da posição do objeto/peça em relação a um referencial. Nesse curso, trata-se, em sua maioria, a medição contínua de deslocamento. Importante para monitorar e controlar movimentos em máquinas, robôs etc.
1.2.1. Unidade: m
1.2.2. Mnemômicos
1.2.2.1. Elemento primário: ZKE
1.2.2.2. Transmissor com indicação: ZKIT
1.2.2.3. Transmissor com registro: ZKRT
1.2.2.4. Controlador com indicação: ZKIC
1.2.2.5. Alarme baixo: ZKSL
1.2.2.6. Alarme alto: ZKSH
1.2.2.7. Chave de deteção de alto e baixo: ZKSHL
1.2.2.8. Elemento final de controle: ZIKV (Driver, Atuador, Elemento final não classificado)
1.3. VIBRAÇÃO: Monitoramento dos níveis de vibrações de máquinas/mancais para detectar possíveis alterações fora do padrão adequado que indicam um problema operacional. Esse monitoramento evita desgastes, desalinhamentos, folgas e desconforto que podem implicar na substituição e troca de partes, gerando atrasos e gastos. Medida usada também na análise experimental em estruturas.
1.3.1. Unidade: m/s^2
1.3.2. Mnemômicos
1.3.2.1. Elemento primário: VE
1.3.2.2. Transmissor com indicação: VIT
1.3.2.3. Transmissor com registro: VRT
1.3.2.4. Controlador com indicação: VIC
1.3.2.5. Alarme baixo: VSL
1.3.2.6. Alarme alto: VSH
1.3.2.7. Chave de deteção de alto e baixo: VSHL
1.3.2.8. Elemento final de controle: VZ (Válvula, claraboia, Amortecedor)
1.4. VELOCIDADE: Mede-se a velocidade de máquinas em geral para detectar possíveis alterações fora do padrão adequado que indicam um problema operacional. Esse monitoramento evita desgastes, desalinhamentos, folgas e desconforto que podem implicar na substituição e troca de partes, gerando atrasos e gastos. Medida usada também na análise experimental em estruturas.
1.4.1. Unidade: m/s
1.4.2. Mnemômicos
1.4.2.1. Elemento primário: SE
1.4.2.2. Transmissor com indicação: SIT
1.4.2.3. Transmissor com registro: SRT
1.4.2.4. Controlador com indicação: SIC
1.4.2.5. Alarme baixo: SSL
1.4.2.6. Alarme alto: SSH
1.4.2.7. Chave de deteção de alto e baixo: SSHL
1.4.2.8. Elemento final de controle: SV (Chave)
1.5. ACELERAÇÃO: Mede-se a aceleração de máquinas para detectar possíveis alterações fora do padrão adequado que indicam um problema operacional. Esse monitoramento evita desgastes, desalinhamentos, folgas e desconforto que podem implicar na substituição e troca de partes, gerando atrasos e gastos. Medida usada também na análise experimental em estruturas.
1.5.1. Unidade: m/s^2
1.5.2. Mnemômicos
1.5.2.1. Elemento primário: VE
1.5.2.2. Transmissor com indicação: VIT
1.5.2.3. Transmissor com registro: VRT
1.5.2.4. Controlador com indicação: VIC
1.5.2.5. Alarme baixo: VSL
1.5.2.6. Alarme alto: VSH
1.5.2.7. Chave de deteção de alto e baixo: VSHL
1.5.2.8. Elemento final de controle: VZ (Válvula, Claraboia, Amortecedor)
2. Como é medido?
2.1. Aceleração: Diretamente por sensor adequado.
2.1.1. Linear: Derivada da velocidade linear sobre o tempo. a = Dv/dt
2.1.2. Angular: Derivada da velocidade angular sobre o tempo. a = DW/dt
2.1.3. ACELERÔMETROS
2.1.3.1. RELUTÂNCIA VARIÁVEL: A medição é feita da tensão induzida numa bobina envoltória assim que a massa magnética se move sob influência da aceleração.
2.1.3.1.1. Ex: Sensor se segurança e conforto em ônibus.
2.1.3.2. MEMS: Microssistema eletromecânico. Essas técnicas criam estruturas de detecção mecânica de tamanho microscópico, normalmente em silício
2.1.3.2.1. Ex: Monitoramento de vibrações;
2.1.3.3. PLEZORESISTIVOS: Consiste em uma massa sísmica em uma vida em balanço instrumentada com strain gauges. A variação na resistência elétrica dos strain gauges é proporcional à tensão mecânica aplicada, que por sua vez é proporcional à aceleração.
2.1.3.3.1. Ex: Medição de choques mecânicos.
2.1.3.4. EFEITO PLEZOELÉTRICO: Baseado em uma propriedade exibida por certos cristais em que uma tensão é gerada pelo cristal quando deformado.
2.1.3.4.1. Ex: Monitoramento de vibrações.
2.2. Velocidade: De forma direta ou indireta.
2.2.1. LINEAR: Derivada da posição sobre o tempo. V = Dx/dt
2.2.1.1. MEDIÇÃO DIRETA: Mede a variação de posição e tempo com um dispositivo que é instalado em dois pontos para gerar um pulso quando um objeto passa por eles.
2.2.1.2. MEDIÇÃO INDIRETA: Integração do sinal de aceleração.
2.2.1.3. Ex: Medição de velocidade de um carro na estrada.
2.2.2. ANGULAR: Derivada do ângulo sobre o tempo. W = Dângulo/dt
2.2.2.1. TACÔMETROS
2.2.2.1.1. ANALÓGICOS: Produz uma saída de tensão proporcional à velocidade de rotação de um eixo girante.
2.2.2.1.2. DIGITAIS: Faz a conta: W = Nc/To * 1/m
2.2.2.2. TRANSDUTORES DE VELOCIDADE POR RELUTÂNCIA VARIÁVEL
2.2.2.3. Ex: RPM de um motor.
2.3. Deslocamento: Diretamente por um sensor adequado.
2.3.1. LINEAR: Equação de posição. x = v*t
2.3.2. ANGULAR: Equação de ângulo. Ângulo = W*t
2.3.3. Por variação de Resistência: Diversas quantidades físicas afetam a resistência elétrica de um dado material.
2.3.3.1. POTENCIÔMETRO: A resistência elétrica é alterada pela a posição de um cursor em relação à resistência. Medição de deslocamento linear e angular
2.3.3.1.1. Ex: Aplicação em válvulas de controle.
2.3.3.2. MAGNETORESISTORES: A resistência elétrica é afetada por um campo magnético. A resistência diminui com a aplicação de um campo magnético transversal ao fluxo de corrente.
2.3.3.2.1. Ex: Magnetoresistências gigantes em ponte de Wheatstone, constituem o elemento sensor de bússolas eletrônicas.
2.3.4. Por variação de Capacitância
2.3.4.1. SENSOR CAPACITIVO DE PROXIMIDADE DISCRETO: Uma variação na capacitância produz uma variação de frequência, que é convertida em variação de tensão, por meio de um conversor frequência/tensão
2.3.4.1.1. Ex: Medição de posicionamento com alta precisão.
2.3.4.2. SONDA DE DESLOCAMENTO CAPACITIVO CONTÍNUO: Um campo elétrico é gerado na ponta e um circuito eletrônico converte a variação da capacitância, entre o sensor e o objeto, em tensão. Possuem saída muito linear e alta resolução. (10 nm)
2.3.4.2.1. Ex: Aplicações em ambientes limpos, máquinas de cortes.
2.3.5. Por variação de Indutância
2.3.5.1. SONDA DE DESLOCAMENTO INDUTIVO CONTÍNUO: Possui um circuito oscilador, que cria um campo magnético, oscilante e simétrico, na face da sonda. Quando um objeto metálico se aproxima do campo magnético do sensor, corrente parasitas são induzidas nesse objeto e circulam por ele, gerando um outro campo magnético em oposição ao primeiro.
2.3.5.1.1. Ex: Monitoramento de vibração relativa.
2.3.5.2. SENSOR DE PROXIMIDADE INDUTIVO DISCRETO: Igual ao contínuo, no entanto estes detectam apenas a variação da amplitude do sinal na saída do oscilador.
2.3.5.2.1. Ex: Detecção de presença ou ausência de um material metálico.
2.3.5.3. LVDT: O transformador têm um enrolamento primário e dois secundários. O movimento do núcleo altera a tensão no secundário, causando o seu aumento na mesma direção em que o núcleo de moveu.
2.3.5.3.1. Ex: Estudo de laje mista para medição de deslocamentos verticais, laterais e deslizamento da laje.
2.3.6. Por Campo Magnético
2.3.6.1. SENSOR MAGNETO RESISTIVO: Um elemento ferromagnético (sonda com fio magnorestritivo) detecta a posição de um magneto capaz de se locomover ao longo de sua extensão.
2.3.6.1.1. Ex: Monitoramento da abertura do distribuidor de uma usina.
2.3.6.2. SENSOR DE EFEITO HALL: Sobre um condutor conduzindo corrente, sujeito a um campo magnético perpendicular, a trajetória das cargas elétricas é modificada pelo efeito da força de Lorentz, e leva à tensão de Hall.
2.3.6.2.1. Contínuos
2.3.6.2.2. Discretos
2.3.7. Por Ótica
2.3.7.1. ENCODER INCREMENTAL: Um disco dividido em setores alternadamente transparentes e opacos. Uma fonte de luz e um sensor óptico são posicionados entre o disco que, ao girar, permite ou não a passagem de luz, fornecendo uma saída digital.
2.3.7.1.1. Ex: Aplicações com feedback do posicionamento e da velocidade do motor
2.3.7.2. ENCODER ABSOLUTO: Baseado em um dispositivo de memória, o zero é a primeira posição. A posição do encoder absoluto é determinada pela leitura de um código e este é único para cada posição do seu curso.
2.3.7.2.1. Ex: Controle de posição, encoder possibilita que a máquina ou ferramenta não exceda a posição ou direção de trabalho.