| Engenharia Elétrica |
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 Tópicos Especiais
Tec. de Medição e Instr. em Térmica e Fluidos (TOE-39)
Ementa:
CaracterÃsticas operacionais dos sistemas de medida; caracterÃsticas de desempenho estáticas e dinâmicas; erros e estimativa da incerteza em medidas experimentais; análise estatÃstica de dados experimentais; sensores de temperatura; medida da condutibilidade térmica; medida do fluxo térmico por condução; medida do fluxo térmico radiante; medidas de grandezas em mecânica de fluidos (pressão, vazão e velocidade).
Programa da Disciplina:
| 1. Introdução |
| 1.1. Métodos experimentais como ferramenta para a resolução de problemas em engenharia |
| 1.2. CaracterÃsticas dos Sistemas de Medição: estáticas e dinâmicas, metrológicas e operacionais |
| 1.3. Erro de medição: caracterização, combinação e propagação |
| 1.4. Qualificação de instrumentos: ajustagem, calibração e aferição |
| 1.5. Planejamento do trabalho experimental: técnicas, seleção de instrumentos, plano de ensaio e documentação. |
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| 2. Medidas de Parâmetros em Transferência de Calor |
| 2.1. Histórico da termometria |
| 2.2. A escala termodinâmica de temperatura |
| 2.3. A escala prática internacional de temperatura |
| 2.4. Sensores de temperatura |
| 2.4.1. Sensores de efeitos mecânicos |
| 2.4.2. Sensores de efeitos elétricos |
| 2.4.3. Sensores de radiação |
| 2.5. Métodos de medida de condutibilidade térmica |
| 2.6. Medida do fluxo térmico por condução |
| 2.7. Medida do coeficiente de pelÃcula de convecção |
| 2.8. Medida do fluxo térmico radiante. |
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| 3. Medidas de Grandezas em Mecânica de FluÃdos |
| 3.1. Métodos de medida de velocidade: tubos de Pitot e anemometria a fio quente |
| 3.2. Métodos de medida de vazão volumétrica: placa de orifÃcio, turbina, disco de impacto, rotâmetro e "paddewheel" |
| 3.3. Métodos de medida de vazão mássica: medidor térmico e efeito Coriolis |
| 3.4. Transdutores de pressão: indutivos, capacitivos e piezoelétricos |
| 3.5. Sensores para detecção de fases lÃquido-vapor: anemometria a fio quente e sonda óptica. |
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| 4. Automação de Medição |
| 4.1. Objetivos: minimização de erros, medição de grandezas dinâmicas e de grandezas múltiplas, racionalização do controle de qualidade |
| 4.2. Sistemas de aquisição de sinais |
| 4.3. Arquitetura de sistemas de automação de medição. |
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| 5. Análise de Dados Experimentais |
| 5.1. Apresentação dos dados experimentais: grupos adimensionais pertinentes, identificação de tendências e fenômenos relevantes. |
| 5.2. Estimativa da incerteza nas medidas |
| 5.3. Teoria versus prática. |
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| 6. Experiências práticas |
| 6.1. Calibração de um medidor de pressão |
| 6.2. Medida do equivalente mecânico do calor |
| 6.3. Calibração de um termopar |
| 6.4. Calibração de um rotâmetro. |
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Bibliografia:
BENEDICT, R. P. "Fundamentals of Temperature, Pressure, and Flow Measurements", John Wiley & Sons, Inc. 1984.
BENTLEY, J. P. "Principles of Measurement Systems", 2nd Editions, Longman Scientific & Technical. 1988.
MORAN, M. J. e Shapiro, H. N. Fundamentals of Engineering Thermodynamics", 2nd Edition, SI version, John Wiley & Sons. 1993.
DALLY, J. W., RILEY, W. F. e McCONNEL, K. G. "Instrumentation for Engineering Measurements", John Wiley & Sons, Inc. 1984.
DOEBELIN, E. O., "Measurement Systems - Application and Design", 3rd Edition, McGraw-Hill Book Company. 1983.
HOLMAN, J. P. "Experimental Methods for Engineers", 6th Edition, McGraw-Hill International Editions. 1994.
TOMPKINS, W. J. e WEBSTER, J. G. "Interfacing Sensors to the IBM-PC", Prentice-Hall, 1988.
VAN WYLEN, G., SONNTAG, R. E. e BORGNAKKE, C., "Fundamentos da Termodinâmica Clássica", 4a. Edição, Editora Edgard Blücher, 1995.
MOFFAT, R. J. "Describing the Uncertainties in Experimental Results", Experimental Thermal and Fluid Science, Volume 1, pp. 13-17. 1988.
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