Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Teoria e aplicações de metrologia e instrumentação aplicados na engenharia.

JUSTIFICATIVA

Disciplina fundamental ao início do raciocínio científico do estudante, que aborda problemas de instrumentação e metrologia, com aplicações interdisciplinares.

OBJETIVO

PROGRAMA

Dimensão Teórica

1. Sistemas de instrumentação
   1.1. Conceitos básicos e finalidades.
   1.2. Classes de instrumentos.
   1.3. Conceitos básicos de sensores.
   1.4. Conceitos básicos de transmissores.
   1.5. Conceitos básicos de transdutores.
   1.6. Identificação e símbolos de instrumentos.
   1.6.1. Padronização ISA.
   1.6.2. Fluxogramas Conforme Norma ISA (Instrument Society of America).

2. Metrologia aplicada à instrumentação
   2.1. Definições.
   2.2. O Método Científico.
   2.3. Grandezas Físicas.
   2.4. Unidades de Medidas
   2.5. Sensores e Transdutores
   2.6. Instrumentos de Medição
   2.7. Algarismo significativo.
   2.8. Erro de medição.
   2.9. Propagação de erros.
   2.10. Incerteza de medição.
   2.11. Resposta Dinâmica.

3. Instrumentação Virtual
   3.1 Princípios básicos.
   3.2 Ferramentas computacionais disponíveis.
   3.3 Plataformas comerciais existentes.
   3.4 Conceitos sobre conversores e transmissores de sinais.

4. Princípios de medição de pressão
   4.1 Conceitos básicos.
   4.2 Elementos mecânicos para medição de pressão.
   4.3 Transmissores eletrônicos e pneumáticos.
   4.4 Calibração de instrumentos de pressão.

5. Princípios de medição de vazão (fluxo)
   5.1 Conceitos básicos.
   5.2 Características dos fluidos.
   5.3 Medidores deprimogênios.
   5.4 Medidores lineares.
   5.5 Medidores especiais.
   5.6 Medidores volumétricos.
   5.7 Medição em canais abertos.
   5.8 Aferição.

6. Princípios de medição de nível
   6.1 Conceitos básicos.
   6.2 Visores de nível.
   6.3 Dispositivo do tipo flutuador (ou bóia).
   6.4 Dispositivo do tipo deslocador.
   6.5 Dispositivo do tipo pressão diferencial.
   6.6 Dispositivo do tipo ultra-Sônico.
   6.7 Dispositivo do tipo radar.
   6.8 Dispositivo do tipo capacitivo.
   6.9 Dispositivo do tipo eletromecânico.
   6.10 Chaves nível.
   6.11 Dispositivo do tipo pesagem.

7. Princípios de medição de temperatura
   7.1 Conceitos básicos.
   7.2 Indicadores de temperatura.
   7.3 Medidores tradicionais.
   7.4 Termômetros de resistência.
   7.5 Termopares.
   7.6 Pirômetros de radiação.
   7.7 Termografia.
   7.8 Sensores diversos.
   7.9 Calibração e ajuste.
   7.10 Transmissores.

8. Principais Transdutores e Condicionadores Resistivos
   8.1 Potenciômetros e aplicações.
   8.2 Termoresistivos.
   8.3 Extensômetros.
   8.4 Introdução ao projeto de células de carga.
   8.5 Condicionadores para transdutores resistivos.

9. Principais Transdutores e Condicionadores Geradores
   9.1 Termoelétricos.
   9.2 Piezoelétricos, Piroelétricos e aplicações.
   9.3 Conceitos e introdução a caracterização de vibrações no ambiente industrial.
   9.4 Outros transdutores.
   9.5 Condicionadores para transdutores geradores.

10. Principais Sensores e Condicionadores Capacitivos e Indutivos
   10.1 Sensores Capacitivos.
   10.2 Sensores Indutivos.
   10.3 Condicionadores transdutores para sensores capacitivos e indutivos.

11. Medidores de grandezas elétricas
   11.1 Galvanômetros e Instrumentos Fundamentais.
   11.2 Medidores de Tensão.
   11.3 Medidores de Corrente.
   11.4 Medição de Resistência elétrica, Capacitância e Indutância.
   11.5 Medidores de Potência Elétrica e Fator de Potência.
   11.6 Transformadores de Instrumentos.
   11.7 Sistemas de proteção x Sistemas de monitoração.

Dimensão Prática

1. Sistemas de instrumentação.
2. Metrologia aplicada à instrumentação.
3. Instrumentação Virtual
4. Medição e parametrização de instrumentos para a variável de pressão.
5. Medição e parametrização de instrumentos para a variável de vazão.
6. Medição e parametrização de instrumentos para a variável de nível.
7. Medição e parametrização de instrumentos para a variável de temperatura.
8. Principais Transdutores e Condicionadores Resistivos.
9. Principais Transdutores e Condicionadores Geradores.
10. Principais Sensores e Condicionadores Capacitivos e Indutivos.
11. Medidores de grandezas elétricas.

METODOLOGIA

Para a presente componente curricular, a ser ministrada em formato remoto, serão adotadas aulas em duas modalidades distintas de comunicação: síncrona (todos os alunos simultaneamente conectados à internet sob a regência do professor) e assíncrona (contemplando atividades remotas off-line). Essas modalidades estão previstas e concordantes com a Resolução nº 25/2020 do Conselho de Graduação. Para tal efeito, serão consideradas as seguintes mídias e conteúdo:

·     Modalidade síncrona (on-line): Compreende como sendo aulas expositivas, podendo haver participação dos alunos, através da plataforma Microsoft Teams e para ter acesso na mesma basta clicar no link.

·         Modalidade assíncrona (off-line): Compreende como sendo atividades diversas concedidas no Sistema Moodle cuja senha de acesso é: ININD120211 e disponível clicando no link.

A carga horária total do curso é de 60 horas-aula (aulas de 50 min), que serão divididas da seguinte forma:

·     Modalidade síncrona (on-line): Serão ministradas 2 horas-aulas semanais (totalizando 30 horas-aula), às quartas-feiras das 16h50 às 18h30 e mais 1 hora aula de laboratório às quintas-feiras das 9h50 às 10h40 (totalizando 15 horas-aula), e assim perfazendo as 45 horas-aula;

·     Modalidade assíncrona (off-line): Serão atribuídas 1 horas-aulas semanais (totalizando 15 horas-aula) compreendendo entre diversas atividades descritas anteriormente como sendo assíncronas.

O atendimento ao aluno será realizado de forma remota, seja durante as aulas na modalidade síncrona, através do chat da Plataforma Moodle, ou através do e-mail: josue@ufu.br;

**Caso a plataforma fique indisponível por algum motivo externo, será proposto uma nova ferramenta que atenda às necessidades dos discentes e docentes.

AVALIAÇÃO

Toda semana nas aulas síncronas o aluno terá questões para resolver valendo ao todo 30 pontos (dois pontos por Aula), a participação nas aulas práticas valerá ao todo 28 pontos (dois pontos por relatório), toda semana de forma assíncrona serão disponibilizados questionários do conteúdo das vídeo aulas e serão distribuídos 30 pontos (dois pontos por Semana) para aqueles fizerem elas no tempo proposto e 12 pontos (6 pontos Documentação e 6 pontos Apresentação) do trabalho final.

BIBLIOGRAFIA

Básica

1. Balbinot, A. Instrumentação e Fundamentos de Medidas - Vol. 1. Livros Técnico E Científicos Editora. ISBN: 85-216-1496-9.
2. Balbinot, A. Instrumentação e Fundamentos de Medidas - Vol. 2. Livros Técnico E Científicos Editora. ISBN: 978-85-216-1563-7.
3. Bega, E. A. Instrumentação Industrial. Editora Interciência Ltda. ISBN: 8571931372.
4. DELMÉE, G. J. Manual de Medição de Vazão. 3º Edição, Editora Blucher, 2003. ISBN 978-85-212-0321-6.
5. Bega, E. A. Instrumentação Aplicada ao Controle de Caldeiras. 3º Edição, Editora Interciência Ltda. ISBN: 85-7193-085-6.

Complementar

1. Thomazini, D. Sensores Industriais - Fundamentos e Aplicações. Editora Érica. ISBN: 978-85-365-0071-3.
2. Alves, J. L. . Instrumentação, Controle e Automação de Processos. Livros Técnico E Científicos Editora. ISBN: 85-216-1442-X.
3. WERNECK, M. M. Transdutores e Interfaces. Livros Técnicos e Científicos Editora.
4. BOLTON, W. Instrumentação e Controle. Hemus Editora Ltda.
5. SIGHIERI, L.; NISHINARI, A. Controle Automático De Processos Industriais – Instrumentação. Editora Edgard Blucher Ltda.
6. HELFRICK, A. D.; COOPER, W. D. Instrumentação Eletrônica Moderna e Técnicas de Medição., Prentice Hall, São Paulo, 1994.
7. LIRA, F. A. Metrologia na Indústria., Érica, São Paulo, 2001.
8. SCNELL, L. Technology of Electrical Measurements. John Wiley, New York, EUA, 1993.
9. FOWLER, K. R. Electronic Instrument Design – Architecting for the life cycle. Oxford Press, Oxford, England, 1996.
10. INMETRO. Guia para a Expressão de Incerteza de Medição. ABNT_INMETRO_SBM, 1998.
11. DALLY, J. W.; RYLEY, W. E.; McCONNELL, K. G. Instrumentation for Engineering Measurements. New York, EUA: John Wiley, 1993.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Josué Silva de Morais, Professor(a) do Magistério Superior, em 10/11/2021, às 17:49, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 3165664 e o código CRC BBCB30B5.

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