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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Av. João Naves de Ávila, 2121, Bloco 3N - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902 |
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Plano de Ensino
IDENTIFICAÇÃO
Componente Curricular: |
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Unidade Ofertante: |
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Código: |
Período/Série: |
Turma: |
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Carga Horária: |
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Teórica: |
Prática: |
Total: |
Obrigatória: |
Optativa: |
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Professor(A): |
Ano/Semestre: |
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Observações: |
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
Objetivo Geral: |
Estudar as técnicas e os meios de quantificar grandezas utilizando dispositivos de transdução elétrica. |
Objetivos Específicos: |
Ao final da disciplina o estudante será capaz de:
Interpretar e elaborar esquemas, gráficos, fluxogramas e diagramas de sistemas de instrumentação industrial. |
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, no âmbito do período de Atividades Acadêmicas Remotas Emergenciais (AARE), 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 7/2020 do Conselho de Graduação. Para tal efeito, serão consideradas as seguintes mídias e conteúdo:
A carga horária total do curso é de 90 horas-aula, que serão divididas da seguinte forma:
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.
Dimensão Teórica
Semana |
Matéria Lecionada |
1 |
Apresentação do Plano de Ensino: data das provas, normas para apresentação dos trabalhos, bibliografia, entre outros assuntos. 2) Grafia Correta, Notações e Variáveis. 3) Vocábulo Internacional de Metrologia – VIM. |
2 |
4) Erros e Incertezas. 5) Condicionadores de Sinais. 6) Transdutores e Conversores |
3 |
7) Conversores A/D e D/A. 8) Medidores de Grandezas Elétricas. |
4 |
10) Aterramentos. 11) Telemetria e Comunicação Hart. 12) P&ID - Piping & Instrument Diagram Fluxograma de Engenharia. 13) Classificação de Área e Atmosferas Explosivas. |
5 |
14) Confiabilidade e Disponibilidade. 16) Sistemas Instrumentados de Segurança - SIS. |
6 |
17) Termodinâmica e os Termistores. 18) Termoresistores e RTDs |
7 |
20) Medição de Pressão 21) Medição de Nível. |
8 |
22) Medição de Vazão |
9 |
23) Medidores: |
Dimensão Prática
Semana |
Matéria Lecionada |
01º |
1) Introdução ao SciLab. |
02º |
2) Caracterização estática - Construção de um Luxímetro |
03º |
3) Conversão de Sistemas Analógicos para Digitais - Construção de um medidor True RMS digital. |
04º |
4) Conversores de 4 @ 20 mA para de 1 @ 5 V e vice-versa. |
05º |
5) Ajuste local de Instrumentos industriais e a chave magnética. |
06º |
6) Termopares e a compensação da junta fria. |
07º |
7) FDT/DTM para transmissores de temperatura. |
08º |
8) Medição de pressão e nível com transmissores capacitivos. |
09º |
9) Medição de Vazão e a Placa de Orifício. |
AVALIAÇÃO
Toda semana nas aulas síncronas o aluno terá questões para resolver valendo ao todo 27 pontos (três pontos por semana), a participação nas aulas práticas valerá ao todo 27 pontos (três pontos por relatório) e toda semana de forma assíncrona serão disponibilizados questionários do conteúdo das vídeo aulas e serão distribuídos 46 pontos para aqueles fizerem elas no tempo proposto.
Atendimento Especial:
Em complemento ao atendimento regular, todos os alunos que estiverem cursando esta disciplina pelo terceiro semestre, ou seja, tenha sido reprovado por dois semestres por nota (não incluídas as reprovações por frequência) terão um atendimento especial, com atendimento personalizado. Para tanto, aqueles que desejarem tal atendimento deverão procurar o professor para que o horário de atendimento seja definido e o plano de recuperação elaborado. Neste caso, o aluno especialmente atendido também deverá ter frequência superior a 75% nas seções.
BIBLIOGRAFIA
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:
APROVAÇÃO
Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______
Coordenação do Curso de Graduação: _________________________
| Documento assinado eletronicamente por Josué Silva de Morais, Professor(a) do Magistério Superior, em 29/09/2020, às 14:33, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015. |
| 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 2289311 e o código CRC C62E8A58. |
Referência: Processo nº 23117.056272/2020-12 | SEI nº 2289311 |