DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

Disciplina: Instrumentação

Código: 30-289

Carga Horária: 40h (Teórica: 20h) (Prática: 20h)

Créditos: 02

Pré-Requistos: 30-239

EMENTA

Caracterização de transdutores de deslocamento, força, torque, pressão, vazão, nível, temperatura e fluxo térmico. Calibração de transdutores. Instrumentação. Medição, registro e manuseio de dados experimentais. Automação da medição.

OBJETIVOS

A disciplina visa desenvolver habilidades para compreensão, interpretação e aplicação de sensores, transdutores e formas de controle de máquinas, equipamentos e processos industriais. Os conceitos aplicados na instrumentação e controle de sistemas em conjunto com a legislação vigente, capacitam o acadêmico para análise crítica das informações aplicáveis e implementação em ambientes de trabalho.

Buscando-se atender estas competências alguns objetivos específicos são delineados:

- Dominar os conceitos e procedimentos relacionados com incerteza de medição, o impacto da seleção da instrumentação e do controle;

-  Promover o desenvolvimento da autonomia do estudante na interpretação e a compreensão das melhores formas de controle e instrumentação;

- Realizar medições de temperatura, pressão, velocidade, deformação e outras variáveis relevantes aplicando metodologias usuais da indústria.

- Instrumentalizar o estudante para a concepção de projetos adequados para instrumentação e controle.

CONTEÚDOS CURRICULARES

UNIDADE DE ENSINO 01 – CONCEITOS DE INSTRUMENTAÇÃO

Apresentar os conceitos relevantes para o controle e instrumentação do processo industrial.

Atividade prática 01: Exploração da influência da linearidade, resolução, histerese e outras variáveis.

TDE 01 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da unidade 1.

UNIDADE DE ENSINO 02 – ERROS E INCERTEZAS DE MEDIÇÃO

Apresentar os erros associados com equipamentos, com as medições e incertezas propagadas.  Aplicar avaliações de influência dos erros na incerteza propagada.

Atividade prática 02: Análise de erros e incerteza propagada em medição com mais de duas variáveis.

TDE 02 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da unidade 2.

UNIDADE DE ENSINO 03 – AQUISIÇÃO DE SINAIS

Apresentar conceitos de sinais analógicos, formas de aquisição e parâmetros de influência, condicionamento de sinais, variáveis relevantes na conversão analógica-digital. Tratamento de sinais estacionários e transientes.

Atividade prática 03: Análise de formas de aquisição e aplicação de formas distintas de aquisição de dados.

TDE 03 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da unidade 3.

UNIDADE DE ENSINO 04 – INSTRUMENTAÇÃO

Apresentar os conceitos e formas de medição aplicados nas variáveis de pressão, vazão, nível, temperatura, deformação, movimento, posição e demais variáveis utilizadas em processos industriais.

Atividade prática 04: Desenvolver a instrumentação de uma variável incluindo aquisição de dados, estabilidade e análise de incerteza propagada.

TDE 04 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da unidade 4.

UNIDADE DE ENSINO 05 – CONTROLE

Apresentar tipos de controle usuais como liga/desliga, proporcional, integral, derivativo e combinações. Aplicar função de transferência para entradas e saídas individuais e múltiplas.

Atividade prática 05: Pesquisa sobre aplicações de controle.

TDE 05 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da unidade 5.

METODOLOGIA

Visando desenvolver as competências apresentadas, as aulas são desenvolvidas de forma variada e tem como metodologias: a tradicional (expositivo-dialogadas com estudos dirigidos), a ativa e a sócio-interacionista. No intuito de desenvolver as competências inerentes à disciplina, podem ser utilizados recursos de multimídia como projetores de imagem e vídeo, materiais concretos e softwares matemáticos, e a contextualização ocorre através da resolução de problemas reais. Os alunos desenvolverão Trabalhos Discente Efetivos – TDEs no total de 20h, envolvendo estudos de caso e aplicação de instrumentação usuais em ambientes industriais.

AVALIAÇÃO

A avaliação da disciplina propõe verificar se as competências pretendidas neste plano de ensino foram adquiridas pelo acadêmico, por meio dos seguintes instrumentos de avaliação: provas escritas e Trabalhos Discentes Efetivos, estes últimos valendo 20% da média parcial.

As avaliações serão realizadas ao longo do semestre e distribuídas uniformemente de acordo com o plano de ensino. Numa aula que antecede uma avaliação serão dadas orientações a respeito da sistemática a ser adotada e os conteúdos exigidos, bem como os critérios específicos da avaliação. No instrumento de avaliação haverá de forma explícita e por escrito quanto valerá cada questão.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

FIALHO, A. B. Instrumentação Industrial: Conceitos, aplicações e análises. 6. ed. São Paulo: Érica, 2008.

FIGLIOLA, R. S.; BEASLEY, D. E. Teoria e projeto para medições mecânicas. 4.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007.

BALBINOT, A.;  BRUSAMARELLO, V. J. Instrumentação e fundamentos de medidas. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2011.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

AGOSTINHO, O. L. Tolerâncias, ajustes, desvios e análises de dimensões. São Paulo: Edgard Blücher, 2007.

WEEKS, M. Digital signal processing: using MATLAB and wavelets. 2.ed. Massachusetts: Jones and Bartlett Publishers, 2011.

BECKWITH, T. G.; MARANGONI, R. D.; LIENHARD, J. H. Mechanical measurements. United States: Pearson Prentice Hall, 2007.