CALIBRAÇÃO DE PRESSÃO Conhecendo e Comparando Padrões

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Elza Lacerda Vilaverde
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1 CALIBRAÇÃO DE PRESSÃO Conhecendo e Comparando Padrões

2 WIKA Referência Mundial em produtos para medição, controle e calibração de pressão e temperatura, a WIKA está presente em mais de 75 países, fornecendo mais de 43 milhões de produtos de qualidade anualmente. A linha de produtos de teste e calibração WIKA foi concebida visando atender as mais exigentes aplicações, em qualidade, precisão e desempenho. Atestando a excelência no atendimento à seus clientes, a WIKA oferece ainda serviços de calibração em seu Laboratório de Pressão, integrante da Rede Brasileira de Calibração (RBC). Em processo de acreditação, a WIKA logo poderá oferecer serviços de calibração em Temperatura e Dimensional.

A linha de produtos de teste e calibração WIKA foi concebida visando atender as mais exigentes aplicações, em qualidade, precisão e desempenho.

3 WIKA

4 TÓPICOS Conceitos -Definições de padrão Manômetros de coluna de Líquido - Manômetros de tubo U Padrões Analógicos - Manômetros de tubo Bourdon e Capsulares Padrões de Pressão Digitais - Manômetros Digitais e Controladores de Pressão Padrões de referência - Balanças de Peso Morto Escolha dos Padrões - Critérios para escolha do padrão

Padrões de Pressão Digitais - Manômetros Digitais e Controladores de Pressão

5 CONCEITOS PADRÃO PRIMÁRIO Designado ou amplamente conhecido como tendo as mais altas qualidades metrológicas e cujo o valor é aceito sem referência a outros padrões. PADRÃO SECUNDÁRIO Padrão cujo valor é estabelecido por comparação a um padrão primário de mesma grandeza. PADRÃO DE REFERÊNCIA Padrão, geralmente tendo a mais alta qualidade metrológica disponível em um dado local ou organização, a partir do qual as medições lá executadas são derivadas. PADRÃO DE TRABALHO Padrão utilizado rotineiramente para calibrar ou controlar medidas materializadas, instrumentos de medição ou materiais de referência.

PADRÃO DE REFERÊNCIA Padrão, geralmente tendo a mais alta qualidade metrológica disponível em um dado local ou organização, a partir do qual as

6 TIPOS DE PADRÕES MEDIDORES FUNDAMENTAIS Instrumentos que medem pressão em função da definição da realização da grandeza. p = F A p = h m g - Balanças de Peso Morto; - Manômetro de Coluna de Líquido; MEDIDORES INDIRETOS Instrumentos que medem a pressão em função deflexão ou flexibilidade me um material, ou utilizamse de meios elétricos, ópticos ou químicos para determinar o valor de pressão. - Manômetros e Vacuômetros; - Barômetros; - Transmissores de Pressão;

p = F A p = h m g - Balanças de Peso Morto; - Manômetro de Coluna de Líquido; MEDIDORES INDIRETOS Instrumentos que

7 MANÔMETRO DE COLUNA DE LÍQUIDOS p = h m g Onde: g gravidade local m densidade do líquido

8 MANÔMETRO DE COLUNA DE LÍQUIDOS MANÔMETRO DE COLUNA EM U - Medição de pressão através da altura da coluna de líquido. - Comumente preenchido com Água ou Mercúrio; - Utilizado para baixas pressões;

9 MANÔMETROS ANALÓGICOS - Manômetros com elemento Bourdon ou Capsular. - Disponíveis geralmente em 160mm e 250mm de diâmetro. - Ranges de vácuo a 1600bar; Nomenclaturas (NBR 14105) A1 1,00% FE A2 0,50% FE A3 0,25% FE A4 0,10% FE

10 TUBO BOURDON Ranges: 600mbar bar Classes de Exatidão: Até 0,066% FE Fluídos: Gases e Líquidos

11 MANÔMETRO CAPSULAR Ranges: 2.5mbar mbar Classes de Exatidão: Até 0,1% FE (A4) Fluídos: Gases limpos e que não sofram condensação.

12 PRINCIPAIS RECOMENDAÇÕES DA NBR MANÔMETROS PADRÃO - O manômetro-padrão deve ter uma classe de exatidão 4 vezes superior à classe do instrumento submetido a calibração. - A faixa de indicação de pressão do manômetro-padrão deve ser de 1,3 a 1,6 vezes a faixa de indicação de pressão do instrumento a ser calibrado. - O manômetro-padrão deve possuir recursos que minimizem os erros de paralaxe. Banda Espelhada

- A faixa de indicação de pressão do manômetro-padrão deve ser de 1,3 a 1,6 vezes a faixa de indicação

13 SENSORES DE PRESSÃO DIGITAIS Tecnologias de Medição - Piezoresistivos; - Capacitivos; - Thin-films; - Cristais de Quartzo Nomenclatura (ASME B40.7) A 1,00% FE 2A 0,50% FE 3A 0,25% FE 4A 0,10% FE 5A 0,05% FE AR 1,00% Leitura 2AR 0,50% Leitura 3AR 0,25% Leitura 4AR 0,10% Leitura 5AR 0,05% Leitura

7) A 1,00% FE 2A 0,50% FE 3A 0,25% FE 4A 0,10% FE 5A 0,05% FE AR 1,00%

14 SENSORES DE PRESSÃO DIGITAIS Piezoresistivos Efeito Piezoelétrico: alteração da resistência elétrica do material sob carga mecânica, devido a variação da mobilidade dos elétrons na estrutura cristalina. Ponte de Wheatstone. Utilizado em transmissores para pressões de 25 mbar até 25bar. Pressão

a variação da mobilidade dos elétrons na estrutura cristalina.

15 SENSORES DE PRESSÃO DIGITAIS Capacitivos Variação de capacitância, devido a mudança na distância entre as duas placas que compõem o capacitor do sensor O capacitor é conectado a um circuito oscilador, que por sua vez é conectado a um conversor de sinais, para obter um sinal. Variação entre placas: 0,1mm... 25mm Utilizado em transmissores para pressões de 100 mbar até 60 bar.

circuito oscilador, que por sua vez é conectado a um conversor de sinais, para obter um sinal.

16 SENSORES DE PRESSÃO DIGITAIS Thin-Film Ponte de resistores Pressão

17 SENSORES DE PRESSÃO DIGITAIS Thin-Films Metálicos ou Cerâmicos; Resistor de compensação Ponte de Wheatstone Cerâmicos: Utilizado para pressões de 2 bar até 100bar Metálicos: Utilizado para pressões de 25 bar até bar Ponte de Resistores

Cerâmicos: Utilizado para pressões de 2 bar até 100bar

18 SENSORES DE PRESSÃO DIGITAIS Cristais de Quartzo O ressonador de cristal de quartzo a frequência varia proporcionalmente a pressão aplicada no sensor. Um oscilador eletrônico capta esta frequência e converte em sinal digital. Longa estabilidade, excelente resolução e precisão. Utilizado em transmissores de 250mbar bar.

Um oscilador eletrônico capta esta frequência e converte em sinal digital.

19 MANÔMETROS E INSTRUMENTOS DIGITAIS - Portáteis e para bancada. - Classes de exatidão de 0,5% FE a 0,004% FE. - Ranges de vácuo a 15000bar; - Inúmeras unidades de pressão disponíveis; - Integração com softwares de calibração; - Funções avançadas; - Referência Barométrica integrada;

- Ranges de vácuo a 15000bar; - Inúmeras unidades de pressão

20 CONTROLADORES DE PRESSÃO - Trabalham como manômetros digitais e controlam a saída de pressão para os instrumentos de teste. - Calibração simultânea de vários instrumentos; - Classes de exatidão de 0,5% FE a 0,004% FE. - Ranges de vácuo a 1600bar; - Inúmeras unidades de pressão disponíveis; - Integração com softwares de calibração; - Funções avançadas; - Referência Barométrica integrada;

- Calibração simultânea de vários instrumentos; - Classes de exatidão de 0,5% FE a 0,004% FE.

21 CONTROLADORES DE PRESSÃO Supply High Supply Low VentPort Test Port Fonte de pressão: 110%+5% FS Saída de pressão ou fonte de vácuo: Saída de controle %

22 CONTROLADORES DE PRESSÃO VÁLVULAS DE CONTROLE Fabricadas com liga cerâmica flexível, que reduz drasticamente efeitos de temperatura.

23 BALANÇAS DE PESO MORTO - Balança de Peso Morto é o meio mais estável, preciso e confiável para execução de calibrações de pressão. - Faixa de pressão de vácuo até 4800bar. - Classes de Exatidão de 0,025% da Leitura (250ppm) a 0,0005% da leitura (5ppm);

24 BALANÇAS DE PESO MORTO Conjunto de Massas Instrumento em calibração Pistão Bomba Pneumática Espelho Geração de Pressão / Ajuste fino

25 BALANÇAS DE PESO MORTO

26 Soluções para Teste e Calibração BALANÇAS DE PESO MORTO Gravidade Local Diferença de altura do Instrumento Flutuação 5 10 ) ( ) 20 ( ) ( = h l g l Fl e P t A l g m l m e p ρ ρ λ β α ρ ρ A = f (temperatura) A = f (pressão) Local

27 BALANÇAS DE PESO MORTO Apresentação CPB5000

28 BALANÇAS DE PESO MORTO - Devido a seu princípio puramente mecânico, a Balanças de Peso Morto tem grande estabilidade temporal, com recalibração recomendada a cada 5 anos; - Exceto versões automáticas, balanças de peso morto dispensam uso de energia elétrica; - Balanças de Peso Morto são classificadas como Medidores Fundamentais de Pressão. São utilizadas para verificações periódicas de Medidores Indiretos de Pressão;

29 TIPOS DE BALANÇAS Pneumáticas Vácuo a 100bar Hidráulicas 1 a 4800bar Diferenciais Ranges pneumáticos e hidráulicos (até 1000bar) Automáticas Operada sem contato humano direto.

30 COMO ESCOLHER SEU PADRÃO 1) INSTRUMENTOS QUE SERÃO CALIBRADOS; 2) RANGES DE OPERAÇÃO; 3) CLASSES DE EXATIDÃO; 4) QUANTIDADES E FREQUÊNCIA DE CALIBRAÇÃO; 5) TEMPO E MÃO DE OBRA DISPONÍVEIS;

31 PERGUNTAS

32 REFERÊNCIAS WIKA HANDBOOK; NBR 14105; Manômetros com sensor de elemento elástico Recomendações de fabricação e uso. ASME B40.7; Gauges: Pressure Digital Indicating. DIN EN 837-1, EN e EM 837-3; Pressure gauges. DOQ-CGCRE-014 (INMETRO); Orientação para a realização de calibração de medidores digitais de pressão. DOQ-CGCRE-017 (INMETRO); Orientação para a realização de calibração de medidores analógicos de pressão. VOCABULÁRIO INTERNACIONAL DE METROLOGIA VIM; NOTAS DE APLICAÇÃO EQUIPE TÉCNICA WIKA;

33 OBRIGADO! Bruno Taverna Test and Calibration Technology

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