Instrumentação

Keywords: Instrumentação, Capacidade, Caudal, Corrente eléctrica, Densidade, Engenharia de instrumentação, Frequência, Indutância, PH, Pressão

A Instrumentação é definida como “a arte e ciência da medição e controlo”. O termo instrumentação pode ser utilizado para fazer menção à área de trabalho dos técnicos e engenheiros de processo (instrumentistas e engenheiros de instrumentação), que lidam com os aparelhos do processo produtivo, mas também pode referir-se aos vários métodos e utilizações possíveis para os instrumentos.

Medição

Um instrumento é um dispositivo que é utilizado para medir grandezas características de sistemas físicos. As variáveis medidas são praticamente todas as variáveis mensuráveis relacionadas com as ciências físicas. Por norma este conjunto de variáveis inclui:

• Pressão;

• Caudal;

• Temperatura;

• Nível;

• Densidade;

• Viscosidade;

• pH;

• Radiação;

• Corrente eléctrica;

• Tensão eléctrica;

• Indutância;

• Capacidade;

• Frequência;

• Entre várias outras propriedades físicas e químicas dos processos e materiais…

Um instrumento pode ser visto simplesmente como um aparelho que ao receber um estímulo na “entrada” produz uma “saída”. Por exemplo, se colocarmos uma termoresistência num meio quente, ela faz variar uma qualquer grandeza de saída, no caso da termoresistência a sua “saída” é um valor de resistência eléctrica.

Sinais de saída Os sinais com que os instrumentos comunicam entre si estão normalizados. Alguns dos sinais típicos são:

• Analógicos

 o Pneumáticos
      • 3-15 PSI;
      • 20-100 kPa;
      • 6-30 PSI;
  o Tensão
      • 1-5 V;
      • 0-5 V;
      • 0-10 V; 
  o Corrente
      • 4-20 mA; 
      • 8-40 mA;
 

• Digitais

 o Protocolo HART;
  o Protocolo SMART; 
  o Fieldbus;
  o MODBUS;
  o Profibus;
  o Para além de várias comunicações sem fios;
 

Controlo

Geralmente os instrumentos estão ligados a um qualquer sistema de controlo, o qual analisa a medição enviada pelo instrumento. A resposta programada no sistema de controlo vai actuar dispositivos de controlo inseridos no processo. Este ciclo de actualização dos valores das variáveis manipuladas, medida dos valores das variáveis controladas para se gerar a resposta adequada é a forma mais simples de descrever os conceitos associados ao controlo de processos. Os dispositivos de controlo utilizados são normalmente considerados como parte integrante da instrumentação, e podem ir desde os mais simples PLC’s (Controlador Lógico Programável, do inglês Programmable Logic Controller) até aos já mais avançados DCS’s (Sistema de Controlo Distribuído, do inglês Distributed Control System).

As entradas nestes dispositivos podem variar desde um pequeno número de variáveis medidas, até à ordem dos milhares.

Profissões Associadas

Os Engenheiros de Instrumentação são responsáveis pelo desenvolvimento de sistemas de medição e controlo a aplicar em processos industriais, embora actualmente a utilização de instrumentos esteja disseminada por todos os dispositivos de tecnologia avançada como automóveis, computadores, aviões, etc…

Os Instrumentistas são responsáveis pelo teste, instalação e reparação de instrumentos e sistemas de instrumentação. Existe uma grande interacção com electricistas, soldadores, engenheiros de sistemas de potência e companhias de engenharia em geral, o que faz com que se possa trabalhar nos mais diversos cenários.

Referências

• Artigo Wikipedia na língua inglesa

Keywords: Instrumentação, Capacidade, Caudal, Corrente eléctrica, Densidade, Engenharia de instrumentação, Frequência, Indutância, PH, Pressão