Estudo de compensadores de atrito aplicados a válvulas de controle

Bruno C. Silva,
Claudio Garcia - Escola Politécnica Universidade de São Paulo

Resumo
O objetivo deste trabalho é verificar a eficiência de alguns compensadores de atrito em válvulas de controle e seus benefícios e efeitos colaterais na malha de controle. O atrito pode tornar a malha de controle mais lenta e provocar oscilações em torno do valor de re ferência. Por esse motivo a compensação deste fenômeno pode apresentar um alto retorno financeiro. Todos os algoritmos estudados necessitam de estimativas do atrito na válvula, porém não possuem modelos internos, o que significa que poderiam ser facilmente implementados em CLPs ou SDCDs.

Nova tecnologia de sensoriamento indutivo para automação industrial

Alexandre Baratella Lugli - Instituto Nacional de Telecomunicações - Inatel
Reinaldo Borsato Rodrigues - Sense Eletrônica LTDA

Resumo
Os sensores indutivos são dispositivos utilizados amplamente na indústria de máquinas e equipamentos e também na automatização de processos industriais. Com o avanço da tecnologia de indutores tipo planar construídos com microstrip ou striplines, surgiram novos dispositivos que possuem como elemento ressonante um indutor que não necessita de um ferrite, parte esta que era fundamental até então para a construção de um sensor indutivo. Este fato faz com que tais sensores tenham funcionamento eletrônico e características distintas com relação aos dispositivos convencionais.

Deste modo é necessária uma profunda análise para que se possa determinar qual é o tipo de sensor de proximidade indutivo mais conveniente para uma determinada aplicação, seja em automação de chão de fábrica ou na construção de máquinas. Será apresentado um estudo comparativo entre um sensor com indutor construído de maneira convencional, de maneira convencional com distância aumentada e o sensor sem ferrite, construído com tecnologia planar, tomando como base a norma IEC 60947-5-2 para realização de medidas e padronização dos testes além de um detalhamento técnico dentre as tecnologias citadas.

Este estudo abordará os cinco principais parâmetros para se optar por um ou outro sensor indutivo. Tais parâmetros são: medidas de distância sensora, metal lateral e zona livre, interferência mútua, tempo de resposta e por fim, frequência de comutação.

Medição da variação da temperatura em painéis elétricos por ultrassom

Soares, Adriano C - Mestre, Engenharia elétrica - Cefet-RJ
ALVES, C. H. F - PHD, Engenharia Biomédica - Cefet-RJ
Sagaz, Guilherme S. G. - Mestre, Engenharia elétrica - Cefet-RJ

Sinopse
As interrupções no fornecimento de energia elétrica por desligamentos imprevistos, além de causar desgaste na imagem das concessionárias e prejuízos para terceiros, trazem embutidos custos financeiros inaceitáveis, decorrentes da energia deixada de transmitir e dos danos causados em equipamentos elétricos. Considerando-se que a grande maioria das falhas nos sistemas elétricos é acompanhada ou precedida de sintomas que evidenciam a evolução de fenômenos térmicos, tornase de grande importância para o setor o desenvolvimento de processos confiáveis de medição de temperatura. Esta necessidade justifica-se pelo volume de sintomas associados à elevação de temperatura em sistemas elétricos. Por exemplo: A evolução de processos de corrosão ou mau contato produzem calor aumentando a resistência de contato “R” do material.

O calor decorre da dissipação de potência no conector “Pn”, sendo a potência uma função da corrente passante “I”. Neste sentido descreveu-se um sistema de ultrassom que permita medir a variação de temperatura em função da mudança da velocidade do som no material, determinado pela agitação molecular devido ao aquecimento local. Trata-se de um sistema acoplado a um painel elétrico, composto de uma haste de cobre e um transdutor ultrassonico, cuja função é determinar, através da medição do tempo de vôo, a variação de temperatura no interior do painel. Para determinação desta variação de temperatura aplica- se a um algoríti mo de detecção por limiar.

Várias medições foram efetuadas e os resultados comparados a sistemas convencionais de medição de temperatura em painéis elétricos, o que demonstrou o potencial de aplicabilidade da técnica, que futuramente poderá ser expandida e usada para efetuar manutenção preditiva e preventiva em painéis elétricos energizados, de alta e baixa tensão, seguindo os critérios de segurança descritos na norma regulamentadora N R-10. As propriedades do ultrassom já estão sendo estudadas há mais de um século[1] e o resultado da sua aplicação em sistemas de medição, detecção, monitoramento e em ensaios não-destrutivos continuam oferecendo um bom retorno aos investimentos empregados.

Como o ultrassom está fora da faixa de frequência audível ao homem (compreendida entre 20 Hz - 20kHz), ele pode ser empregado com intensidade bastante alta. As aplicações de alta intensidade têm como objetivo produzir alteração do meio através do qual a onda se propaga, como exemplo, a terapia médica, atomização de líquidos, ruptura de células biológicas, solda e homogeneização de materiais. Já as aplicações do ultrassom de baixa intensidade têm como propósito transmitir ou receber a energia através de um meio e com isso obter informações do mesmo.

Como exemplo pode-se citar o ensaio não destrutivo de materiais, medida das propriedades elásticas dos materiais e diagnose médica [2]. Termômetros ultra-sônicos[3] são baseados na dependência da temperatura da velocidade do som. O “Sensor” pode ser o meio cuja temperatura deve ser medida, ou um corpo estranho imerso no meio. Basicamente, as dependências da temperatura das constantes elásticas são devido à natureza anarmônicas da rede cristalina, e estão diretamente relacionados com os coeficientes de ordem superior em termos da função da energia de deformação. Salama e Alers [4] demonstraram, tanto teoricamente quanto experimentalmente, que a dependência da temperatura no módulo de elasticidade do cobre é diretamente relacionada à sua dependência da pressão.

Em 1975, Garber e Granato [5] calcularam mais rigorosamente as relações para as dependências da temperatura na velocidade das ondas longitudinais e transversais em termos de segunda, terceira e de quarta ordem das constantes elásticas Em 1978, o efeito da deformação plástica e da temperatura na velocidade das ondas ultrassonicas longitudinais e transversais foram estudadas em alumínio puro [6] e cobre [7]. Os resultados deste estudo mostraram que a velocidade ultrasonica, em temperaturas próximas da temperatura ambiente, variou linearmente com a temperatura.

Transmissores e selos de pressão Características técnicas, especificações e aplicações

Eng° Genildo Gonçalves - Consultor de Engenharia de Aplicações e Vendas Técnicas
Eng° Leonardo Neves - Executivo de Vendas

Introdução
Nos mais variados tipos de processos industriais a medição de pressão tem papel fundamental, seja para o simples monitoramento, operação e controle de máquinas/ equipamentos/processo, ou ainda na segurança operacional da planta instrumentação industrial, ou também para a medição indireta de outras variáveis.

O avanço tecnológico na capacidade de transmissão através de sinais analógicos ou digitais, com ou sem fio, das medições, alarmes e diagnósticos, possibilitou um ganho fundamental para a operação, controlabilidade e gerenciamento dos processos industriais de forma remota e inteligente. Neste contexto, os transmissores de pressão/pressão diferencial, devido a sua grande flexibilidade em aplicações de medição propriamente dita de pressão positiva ou negativa, pressão diferencial, vazão, nível, densidade, volume, massa e interface de líquidos, se projeta como um dos instrumentos mais aplicados nos processos fabris; daí verifica-se o porque que a grandeza pressão é a variável mais medida dentro destes processos.

Um estudo sobre um sistema de controle de temperatura de um trocador de calor a placas

Cristiano de L. Monteiro, Riuston Santana dos Santos , Max R. P. Trindade
Engenharia de controle e automação – IESAM

Introdução
Este trabalho tem como objetivo de realizar a modelagem de um sistema e projetar um controlador a fim de melhorar o processo do trocador de calor, que tem como função resfriar o licor rico, aumentando a supersaturação do licor e com isso diminuir também a granulométria do licor, para um maior rendimento da precipitação. O resfriamento do licor rico é conseguido pela troca de calor com água resfriada em trocadores de placas na entrada da precipitação. Para alcançar o objetivo será utilizada a instrumentação com protocolo de comunicação Foundation Fieldbus (FF) que é uma rede digital interligada ao SDCD (Sistema Digital de Controle Distribuído), de forma a aumentar a produtividade industrial.

Vantagens na utilização de medidores de vazão mássicos (Coriólis) de tubo único e reto em aplicações com fluidos abrasivos

Eng.º Ricardo Luiz Cardoso Lopes
CONAUT Controles Automáticos Ltda

Resumo
Os medidores mássicos de tubo único e reto sempre oferecem vantagens em relação aos demais tipos de designs de tubo devido a sua construção se assemelhar ao da própria tubulação, não causando interferências no processo ou alterando características do fluido. Em algumas aplicações especiais estas vantagens ficam ainda mais acentuadas, devido às características peculiares de alguns fluidos, como é o caso de fluidos com sólidos em suspensão.

Projeto de sistema de refrigeração industrial de alto desempenho para a indústria de alimentos

Francisco Salvador - Mestre em Engenharia de Sistemas Automação e Controle pela Escola Politécnica da USP, Líder de Engenheira de Sistemas de Automação da Siemens

Cláudio Garcia - Professor Doutor (MS-3) da Escola Politécnica da USP, Departamento de Engenharia de Telecomunicações e Controle

Resumo
Os sistemas térmicos operam na maior parte do tempo fora de suas condições nominais de projeto. Nos sistemas de refrigeração industrial, a operação com carga térmica parcial ocorre em função de diversos fatores e o consumo de energia apresenta grande variação em função do ciclo de operação. Neste trabalho é proposta a otimização energética dos sistemas frigoríficos por compressão a vapor através da operação com regime variável para o ciclo frigorífico, especificamente através da operação com ‘set-point’ de temperatura de sucção variável. É apresentada uma comparação entre o sistema de controle de capacidade atualmente utilizado em instalações industriais e dois modos para variação do ‘set-point’ de temperatura de sucção para um modelo dinâmico de um sistema de refrigeração industrial por compressão a vapor com refrigerante amônia (R-717) para o congelamento de alimentos.