CORREÇÃO DE FATOR DE POTÊNCIA

Transistor

Video sobre eletrônica básica.

obs: esse video foi feito para explicar o funcionamento do arduino porém ele explica o funcionameneto do Transistor


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O Transístor Bipolar

O principio do transístor é poder controlar a corrente. Ele é montado numa estrutura de cristais semicondutores, de modo a formar duas camadas de cristais do mesmo tipo intercaladas por uma camada de cristal do tipo oposto, que controla a passagem de corrente entre as outras duas. Cada uma dessas camadas recebe um nome em relação à sua função na operação do transístor, As extremidades são chamadas de emissor e colector, e a camada central é chamada de base. Os aspectos construtivos simplificados e os símbolos eléctricos dos transístores são mostrados na figura abaixo. Observe que há duas possibilidade de implementação.

O transístor da esquerda é chamado de NPN e o outro de PNP.

O transístor é hermeticamente fechado em um encapsulamento plástico ou metálico de acordo com as suas propriedades eléctricas.

2.1 - Características Construtivas

O emissor é fortemente dopado, com grande número de portadores de carga. O nome emissor vem da propriedade de emitir portadores de carga.

A base tem uma dopagem média e é muito fina, não conseguindo absorver todos os portadores emitidos pelo emissor

O colector tem uma dopagem leve e é a maior das camadas, sendo o responsável pela colecta dos portadores vindos do emissor.

Da mesma forma que nos diodos, são formadas barreiras de potencial nas junções das camadas P e N.

O comportamento básico dos transístores em circuitos electrónicos é fazer o controle da passagem de corrente entre o emissor e o colector através da base. Para isto é necessário polarizar correctamente as junções do transístor.

3. Funcionamento

Polarizando directamente a junção base-emissor e inversamente a junção base-coletor, a corrente de colector I_C passa a ser controlada pela corrente de base I_B.

• Um aumento na corrente de base I_B provoca um aumento na corrente de colector I_C e vice-versa.
• A corrente de base sendo bem menor que a corrente de colector, uma pequena variação de I_B provoca uma grande variação de I_C, Isto significa que a variação de corrente de colector é um reflexo amplificado da variação da corrente na base.
• O fato do transístor possibilitar a amplificação de um sinal faz com que ele seja considerado um dispositivo dativo.

Este efeito amplificação, denominado ganho de corrente pode ser expresso matematicamente pela relação entre a variação de corrente do colector e a variação da corrente de base , isto é:

3.1 - Tensões e Correntes nos Transístores NPN e PNP

Aplicando as leis de Kirchoff obtemos:

I_E = I_C + I_B

NPN: V_CE = V_BE + V_CB

PNP: V_EC = V_EB + V_BC

4 - Classificação dos Transístores

Os primeiros transístores eram dispositivos simples destinados a operarem apenas com correntes de baixa intensidade, sendo, portanto, quase todos iguais nas principais características. Com o passar dos anos, ocorreram muitos aperfeiçoamentos nos processos de fabricação que levaram os fabricantes a produzirem transístores capazes de operar não só com pequenas correntes mas também com correntes elevadas, o mesmo acontecendo com às tensões e até mesmo com a velocidade.

O estudo das características principais é efectuado por famílias (grupo de transístores com características semelhantes), que são:

Uso Geral	Pequenos Sinais Baixas Frequências Correntes IC entre 20 e 500mA Tensão máxima entre 10 e 80 V Frequência de transição entre 1 Hz e 200 MHz
Potência	Correntes elevadas Baixas frequências Correntes IC inferior a 15A Frequência de transição entre 100 kHz e 40 MHz Uso de radiadores de calor
RF	Pequenos sinais Frequência elevada Correntes IC inferior a 200mA Tensão máxima entre 10 e 30V; Frequência de transição em 1,5 GHz

5 - Configurações Básicas

Os transístores podem ser utilizados em três configurações básicas: Base Comum (BC), Emissor comum (EC), e Coletor comum (CC). O termo comum significa que o terminal é comum a entrada e a saída do circuito.

5.1 - Configuração BC

• Ganho de tensão elevado
• Ganho de corrente menor que 1
• Ganho de potência intermediário
• Impedância de entrada baixa
• Impedância de saída alta
• Não ocorre inversão de fase

5.2 - Configuração CC

• Ganho de tensão menor que 1
• Ganho de corrente elevado;
• Ganho de potência intermediário
• Impedância de entrada alta
• Impedância de saída baixa
• Não ocorre a inversão de fase.

5.3 Configuração EC

• Ganho de tensão elevado
• Ganho de corrente elevado
• Ganho de potência elevado
• Impedância de entrada baixa
• Impedância de saída alta
• Ocorre a inversão de fase.

Esta configuração é a mais utilizada em circuitos transistorizados. Por isso, os diversos parâmetros dos transistores fornecidos pelos manuais técnicos têm como referência a configuração emissor comum.

Podemos trabalhar com a chamada curva característica de entrada. Nesta curva, para cada valor constante de V_CE, variando-se a tensão de entrada V_BE, obtém-se uma corrente de entrada I_B, resultando num gráfico com o seguinte aspecto.

Observa-se que é possível controlar a corrente de base, variando-se a tensão entre a base e o emissor.

Para cada constante de corrente de entrada I_B, variando-se a tensão de saída V_CE, obtém-se uma corrente de saída I_C, cujo gráfico tem o seguinte aspecto.

Através desta curva, podemos definir três estados do transístor, o CORTE, a SATURAÇÃO e a DATIVA

• CORTE: I_C = 0
• SATURAÇÃO: VCE = 0
• ACTIVA: Região entre o corte e a saturação.

Para a configuração EC a relação entre a corrente de saída e a corrente de entrada determina o ganho de corrente denominado de b ou h_FE (forward current transfer ratio)

O ganho de corrente b não é constante, valores típicos são de 50 a 900.

Exemplo 1 - Dadas as curvas características de entrada e saída de um transístor NPN, determine:

a) A corrente na base para V_BE=0,8

b) O ganho de corrente b

c) Um novo ganho de corrente b , caso a corrente I_B dobre de valor.

 

6 - Os Limites dos Transístores

Os transístores, como quaisquer outros dispositivos têm suas limitações (valores máximos de alguns parâmetros) que devem ser respeitadas, para evitar que os mesmos se danifiquem. Os manuais técnicos fornecem pelo menos quatro parâmetros que possuem valores máximos:

• Tensão máxima de coletor - V_CEMAX
• Corrente máxima de coletor - I_CMAX
• Potência máxima de coletor - P_CMAX
• Tensão de ruptura das junções

Na configuração EC, P_CMAX = V_CEMAX.I_CMAX

Exemplos de parâmetros de transístores comuns.

Tipo	Polaridade	VCEMAX (V)	ICMAX (mA)	b
BC 548	NPN	45	100	125 a 900
2N2222	NPN	30	800	100 a 300
TIP31A	NPN	60	3000	20 a 50
2N3055	NPN	80	15000	20 a 50
BC559	PNP	-30	-200	125 a 900
BFX29	PNP	-60	-600	50 a 125

7 - Transístor como chave

A utilização do transístor nos seus estados de SATURAÇÃO e CORTE, isto é, de modo que ele ligue conduzindo totalmente a corrente entre emissor e o coletor, ou desligue sem conduzir corrente alguma é conhecido como operação como chave.

A figura abaixo mostra um exemplo disso, em que ligar a chave S1 e fazer circular uma corrente pela base do transístor, ele satura e acende a lâmpada. a resistência ligada a base é calculado, de forma que, a corrente multiplicada pelo ganho dê um valor maior do que o necessário o circuito do coletor, no caso, a lâmpada.

Veja que temos aplicada uma tensão positiva num transístor NPN, para que ele sature e uma tensão negativa, para o caso de transístores PNP, conforme mostra a figura abaixo.

 Polarização de Transístores

9.1 - Ponto de Operação (Quiescente)

Os transístores são utilizados como elementos de amplificação de corrente e tensão, ou como elementos de controle ON-OFF. Tanto para estas como para outras aplicações, o transístor deve estar polarizado correctamente.

Polarizar um transístor é fixá-lo num ponto de operação em corrente contínua, dentro de suas curvas características.

Também chamado de polarização DC, este ponto de operação (ou quiescente) pode estar localizado nas regiões de corte, saturação ou altiva da curva característica de saída.

Os pontos Q_A, Q_B e Q_C da figura a seguir caracterizam as três regiões citadas.

Q_A: Região activa

Q_B: Região de saturação

Q_C: Região de corte

9.2 - Recta de carga

A recta de carga é o lugar geométrico de todos os pontos de operação possíveis para uma determinada polarização.

Podemos defini-la a partir de dois pontos conhecidos.

9.3 - Circuitos de Polarização EC

Nesta configuração, a junção base-emissor é polarizada directamente e a junção base-coletor reversamente. Para isso, utilizam-se duas baterias e duas resistências para limitar as correntes e fixar o ponto de operação.

Análise da malha de entrada: R_B.I_B + V_BE = V_BB

então, 

Malha de saída: R_C.I_C+V_CE=V_CC

9.3.1 - Circuito de polarização com corrente de base constante

Para eliminar a fonte de alimentação da base V_BB, pode-se utilizar somente a fonte V_CC.

Para garantir as tensões correctas para o funcionamento do transístor R_B deve ser maior que R_C.

Equações:  e 

Neste circuito, como V_CC e R_B são valores constantes e V_BE praticamente não varia, a variação da corrente de base é desprezível. Por isso este circuito é chamado de polarização EC com corrente de base constante.

Exemplo 2: Dado um transístor com b =200 e uma fonte de 12V, determinar as resistências de polarização (valores comerciais) para o ponto de operação V_CEQ=V_CC/2, I_CQ = 15mA e V_BEQ=0,7V

OBS.: Este circuito de polarização apresentado é bastante sensível a variações de temperatura. Por seu ponto de operação ser bastante instável, o seu uso é restrito ao funcionamento como chave electrónica.

9.3.2 - Influência da temperatura

Nos transístores a temperatura afecta basicamente os parâmetros b , V_BE e a corrente de fuga.

A variação de V_BE é desprezível, porém a corrente de fuga e o ganho b podem ter variações acentuadas, ocasionando variações na corrente de coletor, sem que haja variações na corrente de base, deixando o circuito instável.

9.3.3 - Circuito de Polarização com corrente de Emissor constante.

Neste circuito de polarização é inserido uma resistência R_E entre o emissor e a fonte de alimentação.

A ideia é compensar possíveis variações de ganho devido a mudanças de temperatura.

Se houver um aumento de ganho, haverá aumento de I_C, com aumento de V_RC e de V_RE e diminuição de V_CE. Mas devido ao aumento de V_RE a corrente de base diminui, induzindo I_C a uma estabilização.

Perceba que no circuito anterior esta variação de ganho levaria a um aumento de I_C e diminuição de V_CE tirando o transístor de seu ponto de operação original.

A resposta dada por R_E para o aumento de I_C, chama-se de realimentação negativa e garante a estabilidade do ponto de operação.

Equações: 

Como temos três incógnitas e apenas duas equações temos que arbitrar um dos valores. Neste caso adoptamos V_RE = V_CC / 10, de modo que o resto da tensão seja utilizada pela saída do circuito.

Exemplo 3: Dado um transístor com b =250 e uma fonte de 20V, determinar as resistências de polarização (valores comerciais) para o ponto de operação V_CEQ=V_CC/2, I_CQ = 100mA e V_BEQ=0,7V

9.3.4 - Circuito de Polarização com Divisor de Tensão

Uma outra forma de solucionar o problema da instabilidade com a temperatura é o circuito de polarização mostrado na figura abaixo.

Este circuito é projectado de forma a fixar o valor de V_RB2. Como V_BE é praticamente constante com a temperatura, V_RE também permanece constante. Isto garante a estabilização de I_E e I_C, independentemente da variação do ganho.

Equações: 

Novamente, para conseguir resolver as equações, temos que adoptar:

I_B2 = 10xI_B e V_RE = V_CC/10

Exemplo 4: Dado um transístor com b =250 e uma fonte de 9V, determinar as resistências de polarização (valores comerciais) para o ponto de operação V_CEQ=V_CC/2, I_CQ = 20mA e V_BEQ=0,65V. Traçar a sua recta de carga.

9.3.5 - Determinação do Ponto de Operação a Partir dos Valores das Resistências.

Até agora realizamos a síntese de circuitos, isto é, calculamos os valores das resistências para os valores especificados de tensão e corrente.

Podemos, também, a partir das resistências determinarmos o ponto de operação analiticamente ou graficamente. Isto é a análise do circuito.

Caso o circuito utiliza divisor de tensão podemos utilizar o teorema de Thévenin para reduzir para a forma abaixo.

Onde:

Graficamente temos que ter acesso a curva característica de saída do transístor. Traçando a reta de carga sobre a curva encontramos o ponto de operação.

Exemplo 5: Um transístor, cuja curva característica de saída é conhecida, foi polarizado de forma que o ponto de operação de entrada seja V_BEQ=0,7V e I_BQ=50m A, conforme o circuito a seguir. Determinar o ganho do transístor e os demais valores do ponto de operação: I_CQ, I_EQ e V_CEQ.

9.3.6 - Cálculo de Resistências para uso como Chave Electrónica.

O uso do transístor como chave implica em polarizá-lo na região de corte ou de saturação. Como o corte do transístor depende apenas da tensão de entrada, o cálculo dos transístores é efectuado baseado nos parâmetros de saturação.

Um transístor comum, quando saturado, apresenta um V_CE de aproximadamente 0,3V e um ganho de valor mínimo (entre 10 e 50) para garantir a saturação. A corrente de coletor de saturação depende da resistência acoplada ao coletor ou da corrente imposta pelo projecto.

Exemplo 6: No circuito a seguir, deseja-se que o Led seja accionado quando a chave estiver na posição ON e desligado quando a chave estiver na posição OFF.

Parâmetros do transístor BC 548:

V_BESAT=0,7V V_CESAT=0,3V

I_CMAX=200mA V_CEMAX=30V

b =20

Parâmetros do LED: V_D=1,5V I_D=25mA

Exemplo 7: Um circuito digital (TTL) foi projectado para accionar um motor de 220V/60Hz sob determinadas condições. Para tanto, é necessário que um transístor como chave atue sobre um relé, já que nem o circuito digital, nem o transístor podem accionar este motor. O circuito utilizado para este fim esta mostrado a seguir.

Neste circuito, em série com R_C, coloca-se a bobina do relê. Esta bobina, normalmente, apresenta uma resistência DC da ordem de algumas dezenas de ohms. Por ser tão baixa, a resistência R_C, tem a função de limitar a corrente no transístor, para não danificá-lo. O diodo em paralelo com a bobina serve para evitar que o transístor se danifique devido à tensão reversa gerada por ela no chaveamento do relê.

Parâmetros do 2N2222:

V_BESAT=0,7V V_CESAT=0,3V b =10

I_CMAX=500mA V_CEMAX=100V

Parâmetros do relé:

R_R=80W I_R=50mA

Continuação do primeiro video

obs: esse video foi feito para explicar o funcionamento do arduino porém ele explica o funcionameneto do 

Transistor

FONTE

ZELIO soft2 da Schneidder

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Descrição

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• Download e upload de programas.
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Com uma flexibilidade inigualável, responde a todos os requisitos com simulação on-line utilizando os diagramas de blocos funcionais (FBD) ou de linguagem de contatos (LADDER).
É compatível com o Windows 95-98-2000, NT 4.0 SP5, Windows XP Pro...

ZELIO soft2

Apostila

Transmissores de Pressão

Transmissores de Pressão 

Introdução

Hoje nos processos e controles industriais, somos testemunhas dos avanços tecnológicos com o advento dos microprocessadores e componentes eletrônicos, da tecnologia Fieldbus, o uso da Internet, etc., tudo facilitando as operações, garantindo otimização e performance dos processos e segurança operacional.Este avanço permite hoje que  transmissores de pressão, assim como os de outras variáveis, possam ser projetados para garantir alto desempenho em medições que até então utilizam somente a tecnologia analógica. Os transmissores usados até então(analógicos) eram projetados com componentes discretos, susceptíveis a drifits devido à temperatura, condições ambientais e de processo, com ajustes constantes através de potenciômetros e chaves. Com o advento da tecnologia digital, a simplicidade de uso também foi algo que se ganhou.

Os transmissores de pressão são amplamente utilizados nos processos e aplicações com inúmeras funcionalidades e recursos. A grande maioria dos processos industrias envolvem medições de pressão, lembrando ainda, que  pressão é uma grandeza básica para a medição e controle de vazão, nível e densidade, etc.

Comentaremos neste artigo alguns detalhes e conceitos envolvidos com os transmissores de pressão.

A Exatidão de um Transmissor de Pressão

Vale lembrar que nas últimas décadas, uma enorme variedade de equipamentos se espalhou pelo mercado em diversas aplicações. A exatidão da caracterização de pressão só teve seu real valor a partir do momento em que conseguimos traduzi-la em valores mensuráveis.

Todo sistema de medição de pressão é constituído pelo elemento primário, o qual estará em contato direto ou indireto ao processo onde se tem as mudanças de pressão e pelo elemento secundário(Transmissor de Pressão) que terá a tarefa de traduzir esta mudança em valores mensuráveis  para uso em indicação, monitoração e controle.

A performance estática ou exatidão(muitas vezes confundida com precisão, onde exatidão está associada à proximidade do valor verdadeiro e precisão à dispersão dos valores resultantes de uma série de medidas) de um transmissor de pressão depende de quão bem calibrado é o transmissor e quanto tempo ele pode manter sua calibração.

A calibração de um transmissor de pressão envolve o ajuste de zero e span.A exatidão normalmente inclui efeitos de não-lineraridade, histerese e repetibilidade.

Normalmente a exatidão é dada em % do span calibrado.

Alguns Importantes Conceitos

Usualmente a relação entre entrada e saída de um transmissor de pressão é predominantemente linear (Y = ax + b), onde a é conhecido como ganho e o b é o zero ou offset, como podemos ver na figura 1.

Range: é a faixa de medição, compreendendo da mínima até a máxima pressão que o transmissor pode medir, por exemplo, 0 a 5080 mmH2O. O Span máximo é 5080 mmH2O.

Zero: é a menor pressão na qual o transmissor foi calibrado.

Figura 1 - Curva de Calibração de um Transmissor de Pressão

         
URL (Upper Range Limit): é a mais alta pressão que o transmissor de pressão foi setado para medir, respeitando-se o limite superior do sensor.

LRL (Lower Range Limit): é a mais baixa pressão que o transmissor de pressão foi setado para medir, respeitando-se o limite inferior do sensor.

Span (Range Calibrado): A faixa de trabalho onde é feito a calibração é conhecida como span, por exemplo, de 500 a 3000 mmH2O, onde o span é de 3000-500 = 2500 mmH2O. O Span é igual a URL - LRL.

Figura 2 - Terminologia de Calibração

Supressão de Zero (é a quantidade com que o valor inferior supera o valor zero da pressão): a supressão acontece quandoo transmissor indica um nível superior ao real. Em medições de nível, por exemplo, onde o transmissor não está instalado no mesmo nível que sua tomada de alta e há então a necessidade de compensação da coluna de líquido na tomada do transmissor. Este tipo de instalação é requisitado onde se tem o transmissor a um nível inferior, que muitas vezes é na prática a maneira preferencial por facilitar acesso, visualização e manutenção.Neste caso, uma coluna líquida se forma com a altura do líquido dentro da tomada de impulso e o transmissor indicará um nível superior ao real.Isto deve ser considerado. É o que chamamos de Supressão de Zero.

Figura 3 - Medição indireta utilizando transmissor de pressão diferencial em tanques abertos - Supressão de Zero.

Elevação de Zero (é a quantidade com que o valor zero de pressão supera o valor inferior): de acordo com a Figura 4,  onde se pode ter o tanque fechado e o transmissor de pressão diferencial localizado abaixo de sua tomada Hi e não há selagem liquida na tomada de Low, é necessária a compensação da coluna de liquido aplicada  na tomada Hi, fazendo-se a Supressão de Zero. No caso onde existe a selagem liquida na tomada de pressão baixa (low), é necessária a compensação da coluna de liquido aplicada  na tomada Hi e na tomada Low.É o que chamamos de Elevação de Zero.

Figura 4- Medição indireta utilizando transmissor de pressão diferencial em tanques abertos - Elevação de Zero.

Desvio de Zero (Zero Shift):este é um erro constante em todas as medições.Pode ser positivo ou negativo. Pode acontecer por várias razões, como por exemplo mudanças de temperaturas, choque mecânico, diferenças de potenciais, aterramento inadequado, etc. Vide figura 5.

         

Figura 5- Desvio de Zero e Desvio de Span

Desvio de Span (Span Shift): uma mudança na derivada da relação entrada/saída é referida como desvio de span.Um erro de span pode ou não ser acompanhado por um erro de offset.Tipicamente, erros de calibração envolvem somente erros de span e são menos comuns que erros que envolvem erros no span e no zero ao mesmo tempo.Na grande maioria dos casos os erros em transmissores são desvios de zero.Vide figura 5.

Histerese: é o fenômeno no qual a saída do transmissor de pressão difere da mesma entrada aplicada dependendo da direção em que é aplicado o sinal de entrada, isto é, se ascendente ou descendente.Normalmente a calibração de um transmissor de pressão é feita usando-se a sequência: 0, 25, 50, 75, 100, 75, 50, 25 e 0% do span.Vide figura 6.

Figura 6 - Histerese

Repetibilidade: é o desvio percentual máximo com o qual uma mesma medição é indicada, sendo todas as condições reproduzidas extamente da mesma maneira.

Turndown(TD) ou Rangeabilidade: é a relação entre a máxima pressão(URL) e a mínima pressão medida(span mínimo calibrado). Por exemplo, um transmisssor tem o range de 0-5080 mmH2O e vai ser usado em 10:1, isto significa que transmissor irá medir de 0 a 508 mmH2O. TD = URL/Span Calibrado.

Pressão Absoluta: valor medido sob as condições de vácuo, isto é, ausência de pressão.Também conhecida como zero absoluto.

Pressão Atmosférica: pressão exercida pela atmosfera e que depende da altitude.Este valor diminui com o aumento da altitude e ao nível do mar vale 14,696 psia.

Pressão Manométrica ou Gage: pressão em relação à atmosfera.

Pressão Diferencial: a pressão tomada em relação a uma referência.

Pressão estática ou de linha: pressão exercida em uma linha de pressão onde se tem vazão de fluido. É a pressão de processo aplicada em ambos as tomadas de um transmissor diferencial.

Pressão Hidrostática: pressão exercida por um líquido sob a superfície  abaixo do mesmo.

Erro Total Provável (ETP):   todos os transmissores independentes de fabricantes possuem um erro que depende de vários pontos. Este erro é conhecido como Erro Total Provável(ETP). Este erro depende de certas condições:

•  Variação da temperatura ambiente;
•  Pressão estática;
•  Variação da tensão de alimentação;
•  Span Calibrado;
•  URL do Transmissor;
•  Range do Transmissor;
•  Material de Construção;
•  Etc.

O ETP tem a seguinte fórmula:

• Acc = Exatidão
• ZeroStaticError = Erro no Zero devido a influência da pressão estática
• SpanStaticError = Erro no Span devido a influência da pressão estática
• TempErr = Erro devido a variação de temperatura
• VSErr = Erro devido a variação da tensão de alimentação
• StabilityErr = Erro de estabilidade

Transmissores Inteligentes

Um transmissor inteligente combina a tecnologia do sensor mais sua eletrônica.

Tipicamente, deve prover as seguintes características: Sinal digital de saída, Interface de comunicação digital, Compensação de pressão, Compensação de temperatura, Estabilidade, Deve permitir fácil e amigável calibração, Re-range com e sem referência,  Recursividade, Auto Diagnósticos,

• Fácil instalação,
• Alta confiabilidade,

Baixos custos de instalação e manutenção,     Curtos tempos de instalação e manutenção,
Redução na intrusão/penetração(processo), Economizar espaços na instalação, Permitir upgrades para a tecnologia Foundation Fieldbus e Profibus PA, etc. Exemplos: LD301(HART/4-20mA), LD302(Foundation Fieldbus), LD303(Profibus-PA), LD400(Nova Série de Transmissores de Alta performance SMAR, SIS, etc).

Alguns pontos que os usuários devem estar atentos:

• Exatidão & Rangeabilidade: se é necessário equipamentos com tais requisitos, analise as fórmulas de exatidão ao longo de toda a faixa. Veja outras características também como tempo de resposta, Totalização, PID block,etc.elas podem ser mais úteis nas aplicações.
• Modelos com estabilidade e garantia prolongada são mais caros. Verifique se a sua aplicação realmente necessita de tal requisito.Normalmente existem condições de processo e de instalação como requisitos para que esta garantia seja válida.
• Proteção ao investimento: analise o preço de sobressalentes, intercambialidade entre modelos, simplicidade de especificação, atualização para outras tecnologias(Fieldbus Foundation, Profibus PA), prestação de serviços, suporte técnico, prazo de reposição, etc. São fatores que podem fazer com que a disponibilidade da planta possa ficar comprometida.

 

Transmissores Seguros

Um transmissor de pressão especificado para áreas críticas, isto é, para a função de segurança, é um equipamento projetado com probabilidades de falhas baixas e alta confiabilidade de operação. No mercado existem dois conceitos.Um que é o baseado no "Prove in Use" e outro baseado na certificação da IEC 61508. Tem-se visto na prática em muitas aplicações a especificação de equipamentos com certificação SIL para serem utilizados em sistemas de controle, e sem função de segurança. Acredita-se também que exista no mercado desinformação, levando a compra de equipamentos mais caros, desenvolvidos para funções de segurança, onde na prática serão aplicados em funções de controle de processo, onde a certifição SIL não traz os benefícios esperados, dificultando inclusive a utilização e operação dos equipamentos.

Os Sistemas Instrumentados de Segurança (SIS) são os sistemas responsáveis pela segurança operacional  e que garantem a parada de emergência dentro dos limites considerados seguros, sempre que a operação ultrapassa estes limites.O objetivo principal é se evitar acidentes dentro e fora das fábricas,  como incêndios, explosões, danos aos equipamentos, proteção da produção e da propriedade e mais do que isto, evitar riscos de vidas ou danos à saúde pessoal e impactos catastróficos para a comunidade.

Nenhum equipamento é totalmente imune a falhas e sempre deve proporcionar mesmo em caso de falha, uma condição segura.

Os transmissores certificados de acordo com a IEC 61508 devem tratar basicamente 3 tipos de falhas: falhas de hardware randômicas, falhas sistemáticas, falhas de causas comuns.

O que o usuário deve saber sobre Transmissores com certificação para aplicações SIL e por que eles não são a melhor opção para controle e monitoração?

• Nenhuma mudança de configuração, simulação, multidrop ou teste de loop pode ser feita com o equipamento em operação normal (isto é, exigindo segurança). Nestas condições a saída não está em condição de ser avaliada seguramente. Ou seja, um equipamento HART/4-20mA com certificação SIL2, não estará com nível SIL caso a comunicação HART esteja habilitada e possibilitando escritas.
• Na condição segura deve estar com a proteção de escrita habilitada;
• Nenhum ajuste local pode ser realizado(Ajuste local deve ser desabilitado);
• Nada é totalmente seguro.  O que se busca é reduzir a probabilidade de ocorrência de falhas.
• Em caso de falha , esta deve ser segura, isto é, ela pode ser identificada e permitir ações corretivas.

Conclusão

Vimos através deste artigo a importância de alguns conceitos em transmissores de pressão e alguns detalhes em que os usuários devem estar atentos em suas aplicações.

FONTE