Docsity
Docsity

Prepare-se para as provas
Prepare-se para as provas

Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity


Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos para baixar

Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium


Guias e Dicas
Guias e Dicas

relatorio de manometria e calibração, Notas de estudo de Automação

principios de hidrostatica e calibração de manometros.

Tipologia: Notas de estudo

Antes de 2010
Em oferta
30 Pontos
Discount

Oferta por tempo limitado


Compartilhado em 25/03/2009

thabatta-araujo-10
thabatta-araujo-10 🇧🇷

2 documentos

1 / 21

Documentos relacionados


Pré-visualização parcial do texto

Baixe relatorio de manometria e calibração e outras Notas de estudo em PDF para Automação, somente na Docsity! Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Departamento de Engenharia Mecânica Curso de Engenharia de Controle e Automação Disciplina: Laboratório de Fenômenos de Transporte Professora: Mara Nilza Estanislau Reis Manometria Professora: Mara Nilza Alunos: Felipe Luciano Thabatta Araújo 1º / 2009 Belo Horizonte, 23 de março de 2009. Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Departamento de Engenharia Mecânica Curso de Engenharia de Controle e Automação Disciplina: Laboratório de Fenômenos de Transporte Professora: Mara Nilza Estanislau Reis Manometria Relatório apresentado a disciplina de “Fenômenos de Transporte”, do curso de Engenharia de Controle e Automação. Professora: Mara Nilza Alunos: Felipe Luciano Thabatta Araújo Figura 2: Acao de forcas no liquido Se o líquido está em equilíbrio a soma das forças (2) verticais (direção do eixo dos Y) é nula F2 - F1 - P = 0 ? F2 - F1 = P (2) mas P = mg , onde m é a massa do cilindro líquido e portanto F2 - F1 = mg Substituindo as forças pelo produto das pressões pelas áreas A teremos p2.A - p1.A = mg Sabemos que m = µV >>> m = µAh logo: p2.A - p1.A = µAhg (3) Pondo (3) em (2) obtem-se a relação (1) donde: p2 - p1 = h. µ g 3.1. Pontos Isóbaros Pontos isóbaros são pontos onde as pressões são iguais. Dois pontos são isóbaros quando estão no mesmo nível (mesma horizontal) no interior de um mesmo líquido em equilíbrio. Figura 3: Pontos de mesma pressão p2 - p1 = 0 >>> p2 = p1 4. Experiência de Torricelli É uma experiência que permite avaliar a pressão atmosférica. Torricelli tomou um tubo de vidro de 100cm de comprimento e encheu de mercúrio até a borda. Em seguida tampou a extremidade aberta, inverteu o tubo num recipiente contendo mercúrio e destapou a extremidade aberta. Figura 4: Experimento de Torricelli Ao destapar a extremidade aberta a coluna de mercúrio desceu e atingiu uma altura h. Acima do mercúrio numa região denominada de câmara barométrica passou a existir vácuo. Marcamos em vermelho os pontos 1, 2 e 3. Sabemos que a pressão no ponto 3 é nula e que no ponto 1 é igual a pressão atmosférica. p3 = 0 e p1 = patm Sabemos também que os pontos 1 e 2 são isóbaros p1 = p2 O Teorema de Stevin nos permite escrever que p2 - p3 = h. µ g. p1 - 0 = h. µ g. patm = h. µ g. A pressão atmosférica é portanto proporcional a altura h da coluna de mercúrio.Dizemos então que a altura h representa a pressão atmosférica. Quando a pressão atmosférica é considerada normal, chamamos esta pressão de uma atmosfera (1atm). Esta pressão corresponde a uma coluna de mercúrio de 76cm de altura e escrevemos: 1atm = 76cm Hg 5. Pressao Manométrica Pressão manométrica (4) pm num ponto é a diferença entre a pressão neste ponto (também chamada de pressão absoluta) e a pressão atmosférica. pm = p - patm (4) A pressão manométrica representa a Pressão Utilizável. Exemplo: Consideremos um cilindro contendo CO2 a uma pressão de 5atm, num ambiente onde a pressão atmosférica é normal, isto é, 1atm. Figura 5 : Cilindro contendo gás Abrindo o registro, o CO2 escapa do interior do cilindro enquanto a sua pressão for maior que a pressão atmosférica. Quando a pressão no interior do cilindro igualar a pressão atmosférica, não haverá mais escapamento do CO2 e neste caso dizemos que "acabou" o CO2. A pressão utilizada do CO2 foi a sua pressão manométrica pm = p - patm >>> pm = 5atm - 1atm >>> pm = 4atm É um dispositivo que mede a Pressão Manométrica. Exemplo: A figura (6) nos mostra um manômetro simples. Figura 6: Manômetro 6. Pratica em laboratório 6.1. Procedimentos A pratica consiste em calibrar um manômetro do tipo elétrico. Assim foi usado um padrão para comparação das medições e os valores padronizados. Primeiramente foi identificado o Sistema de Medição Padrão como mostra a tabela (1), e identificação do sistema de medição a calibrar, tabela (2). Foi estipulado pela orientadora que seriam feitas 3 leituras brutas do sistema de medição a calibrar(para aumentar a confiabilidade dos resultados) usando intervalos de 0,5, com a pressão variando de 0 a 3 kgf/cm2 na leitura do padrão. Tabela 1: Identificação do Sistema de Medição Padrão (SMP) Proprietário PUC MINAS Fabricante Wika/salcas No de Série 1162749 Identificação Puc-Patrimonio 41867 Faixa de Indicação 0 a 10 kgf/cm2 ou 0 a 143 lbf/pol2 Valor de uma divisao 0,05 kgf/cm2 Tipo Mecânico,Bourdon Capacidade do Sistema 350 kgf/cm2 ou 5000 lbf/pol2 Condições de Operação boa Aplicação Uso geral(gás ou liquido) Estado de Conservação boa Precisão +/- 0,5% TEMPERATURA AMBIENTE 23º C Tabela 2: Identificação do Sistema de Medição a Calibrar (SMC) Proprietário PUC MINAS Fabricante ZURICH No de Série 9820 9826 Identificação Puc-Patrimonio 91200/91199 Faixa de Indicação 0 a 10 bar Incremento Digital 0,1 Tipo Eletrico Capacidade do Sistema Condições de Operação boa Aplicação: Geral (gás ou liquido) Estado de Conservação bom Precisao 0,1 6.2. Execução do ensaio 6.2.1. Condições de ensaio Umidade Relativa do Ar: 70% ± 1% Temperatura Ambiente: 26 ºC ± 0,5 ºC 6.2.2. Carregamento Pressão lida no manômetro ao serem acrescentados os pesos progressivamente. Ou seja, pressões lidas pelo manômetro a calibrar quando o padrão indica 0, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 e 3,0 kgf/cm2. 6.2.3. Descarregamento Pressão lida no manômetro ao serem retirados os pesos progressivamente. Ou seja, a pressões lidas pelo manômetro a calibrar quando o padrão indica 3,0, 2,5, 2,0, 1,5, 1,0, 0,5 e 0 kgf/cm2. 6.2.4. Processamento de Dados A seguir apresentamos as fórmulas necessárias a execução dos cálculos de calibração realizados no carregamento e descarregamento: Equação 1: Média das Indicações Equação 2: Desvio Padrão Equação 3: Repetitividade Equação 4:Tendência Conversão de dados: 0,06895 bar = 1 lbf/pol2 1 kgf/cm2 = 14,3 lbf/pol2 6.2.5. Dados Obtidos Dados obtidos durante as leituras de descarregamento e carregamento. DADOS BRUTOS CARREGAMENTO (SMC) (bar) DESCARREGAMENTO (SMC) (bar) Pressão (SMP) kgf/cm2 Leitura 1 Leitura 2 Leitura 3 Leitura 1 Leitura 2 Leitura 3 0,0 0,0 0,1 0,0 - - - 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 1,5 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,4 2,0 1,8 1,8 1,8 1,9 1,9 1,9 2,5 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 3,0 2,8 2,7 2,7 2,9 2,8 2,8 TABELA DADOS PROCESSADOS – NO CARREGAMENTO (lbf/pol2) Ciclos SMC Td Re (±) VVC 1 2 3 MI ABS %VFE ABS %VFE 0 0 1,450326 0 0,483442108 0,48344211 0,846066 1,47096 0,598259 7,142857 5,801305 5,801305 5,801305 5,801305294 1,3415518 2,34783 4,081914 1,660168726 14,28571 13,05294 13,05294 13,05294 13,05293691 1,2327774 2,15747 3,750948 1,525560451 21,42857 18,85424 18,85424 18,85424 18,8542422 2,5743292 4,5053 7,832861 3,185729176 28,57143 26,10587 26,10587 26,10587 26,10587382 2,4655547 4,31494 7,501895 3,051120901 35,71429 34,80783 34,80783 34,80783 34,80783176 0,906454 1,58637 2,75805 1,121735625 42,85714 40,60914 39,15881 39,15881 39,64225284 3,21489 5,62634 1,47096 3,978422352 8.4. Procedimento do Ensaio O ensaio foi realizado em um calibrador para pressão, consistindo na leitura das pressões do manômetro a ser calibrado em comparação com as pressões previamente estabelecidas no manômetro padrão. Foram realizados três (3) ciclos de medição, a fim de registrar também a repetitividade (com 95% de confiabilidade) do manômetro. Condições ambientais encontradas na execução do ensaio: • Umidade Relativa do Ar: 70% ± 1% • Temperatura Ambiente: 26 ºC ± 0,5 ºC 8.5. Processamento dos Dados A seguir apresentamos as fórmulas necessárias á execução dos cálculos de calibração realizados no carregamento e descarregamento: Equação 1: Média das Indicações Equação 2: Desvio Padrão Equação 3: Repetitividade Equação 4:Tendência Conversão de dados: 0,06895 bar = 1 lbf/pol2 1 kgf/cm2 = 14,3 lbf/pol2 TABELA DADOS PROCESSADOS – NO CARREGAMENTO (lbf/pol2) Ciclos SMC Td Re (±) VVC 1 2 3 MI ABS % VFE ABS %VFE 0 0 1,450326 0 0,483442108 0,48344211 0,846066 1,47096 0,598259 7,142857 5,801305 5,801305 5,801305 5,801305294 1,3415518 2,34783 4,081914 1,660168726 14,28571 13,05294 13,05294 13,05294 13,05293691 1,2327774 2,15747 3,750948 1,525560451 21,42857 18,85424 18,85424 18,85424 18,8542422 2,5743292 4,5053 7,832861 3,185729176 28,57143 26,10587 26,10587 26,10587 26,10587382 2,4655547 4,31494 7,501895 3,051120901 35,71429 34,80783 34,80783 34,80783 34,80783176 0,906454 1,58637 2,75805 1,121735625 42,85714 40,60914 39,15881 39,15881 39,64225284 3,21489 5,62634 1,47096 3,978422352 TABELA DADOS PROCESSADOS – NO DESCARREGAMENTO (lbf/pol2) Ciclos SMC Td Re (±) VVC 1 2 3 MI ABS %VFE ABS %VFE 42,85714 42,05946 40,60914 40,60914 41,09257916 1,76456369 3,08814 5,369004 9,39622594 35,71429 34,80783 34,80783 34,80783 34,80783176 0,90645395 1,58637 2,75805 4,82682839 28,57143 27,5562 27,5562 27,5562 27,55620015 1,01522843 1,77674 3,089016 5,40604780 21,42857 18,85424 18,85424 20,30457 19,33768431 2,09088712 3,65924 6,361901 11,1338841 14,28571 13,05294 13,05294 13,05294 13,05293691 1,23277737 2,15747 3,750948 6,56448661 7,142857 5,801305 5,801305 5,801305 5,801305294 1,34155185 2,34783 4,081914 7,14370602 0 - - - 0 0 0 0 0 8.6. Curva de Erros No Carregamento (Pressões Crescentes) Carregamento - Pressões Crescentes (lbf/pol2) -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 1 2 3 4 5 6 7 Pressões (lbf/pol2) E rr o ( lb f/ p o l2 ) Td Td+Re Td-Re 9.4. Conclusão A incerteza do Manômetro é igual: ± 10,1 lbf/pol2 (no carregamento) ou ± 17,8% do VFE ± 8,2 lbf/pol2 (no descarregamento) ou ±14,3% do VFE Concluímos que a curva de histerese do instrumento apresenta grandes variações, portanto não deve ser utilizado com segurança sem que interfira nos resultados das medições. 9.5. Parecer O manômetro em estudo não se encontra de acordo com a norma DIN-16005, porque este possui uma elevada taxa de incerteza. Sendo assim devemos realizar uma operação de ajuste neste instrumento compensando o efeito do erro sistemático e efetuando uma recalibração. 10. Referências Bibliográficas Apostila de Fenômenos de Transporte, Profa Mara Nilza Estanislau Reis, 2º/2007. http://alfaconnection.net/pag_avsf/liq0201.htm http://www.fisica.ufs.br/CorpoDocente/egsantana/fluidos
Docsity logo



Copyright © 2024 Ladybird Srl - Via Leonardo da Vinci 16, 10126, Torino, Italy - VAT 10816460017 - All rights reserved