{"id":376,"date":"2016-07-19T09:08:02","date_gmt":"2016-07-19T12:08:02","guid":{"rendered":"http:\/\/apcmode.com\/?page_id=376"},"modified":"2020-07-04T18:17:58","modified_gmt":"2020-07-04T21:17:58","slug":"nao-linearidades-tipicas-em-valvulas","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/apcmode.com\/?page_id=376","title":{"rendered":"N\u00e3o-linearidades t\u00edpicas em v\u00e1lvulas"},"content":{"rendered":"\n\n\n
Retorna para t\u00f3pico anterior<\/a><\/td>\nConte\u00fado deste t\u00f3pico
\n– Conceito de histerese<\/a>
\n– Conceito de agarramento<\/a>
\n– Teste de histerese<\/a>
\n– Teste de agarramento<\/a>
\n– Considera\u00e7\u00f5es de projeto<\/a><\/td>\n		Avan\u00e7a para pr\u00f3ximo t\u00f3pico<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Todo dispositivo que inclui conex\u00f5es internas mec\u00e2nicas (tais como v\u00e1lvulas de controle) apresenta uma n\u00e3o linearidade do tipo histerese<\/span><\/strong>. O efeito de histerese ocorre quando existe uma folga em um acoplamento mec\u00e2nico e uma mudan\u00e7a no sentido do movimento. O espa\u00e7o existente entre as partes conectadas precisa ser superado para que o movimento reinicie. Dependendo do tamanho destas folgas, a histerese pode ser grande a ponto de comprometer o desempenho de uma malha de controle. Geralmente uma histerese superior a 1% j\u00e1 \u00e9 suficiente para causar sobresinal na resposta \u00e0 mudan\u00e7a de SP e oscila\u00e7\u00e3o em regime estacion\u00e1rio.<\/p>\n

\"Sem<\/p>\n

Em malha fechada uma v\u00e1lvula com histerese faz com que a resposta seja oscilat\u00f3rio com per\u00edodo crescente, sempre ap\u00f3s uma mudan\u00e7a de SP.<\/p>\n

 \"Sem<\/pre>\n
J\u00e1 o agarramento<\/strong> <\/span>\u00e9 um comportamento n\u00e3o-linear em conseq\u00fc\u00eancia do atrito est\u00e1tico entre conex\u00f5es internas dos dispositivos. Em v\u00e1lvulas pneum\u00e1ticas, por exemplo, um comando de abertura ou fechamento precisa, somente para iniciar um movimento, gerar uma press\u00e3o no diafragma suficiente para vencer as for\u00e7as de atrito entre partes m\u00f3veis, tais como haste e gaxeta. Este aspecto comprometer o desempenho de uma malha de controle gerando oscila\u00e7\u00f5es sustentadas.<\/p>\n
\"Sem<\/p>\n
A Figura abaixo exemplifica o efeito em uma malha de controle. O sinal de sa\u00edda do controlador CO varia gradativamente na tentativa de corrigir o erro e a v\u00e1lvula n\u00e3o se movimenta at\u00e9 que a for\u00e7a seja suficiente para vencer o atrito est\u00e1tico. Quando isso ocorre a v\u00e1lvula se move bruscamente fazendo com que a PV ultrapasse o valor do setpoint. Este ciclo repete-se indefinidamente resultando na oscila\u00e7\u00e3o com perfil aproximado de uma onda quadrada na PV.  A amplitude desta oscila\u00e7\u00e3o depende do percentual de agarramento e ganho est\u00e1tico do processo.<\/p>\n
\"Sem<\/h3>\n
\n
Teste de histerese<\/span><\/h3>\n
A histerese de um processo pode ser quantificado com uma sequencia de testes em malha aberta, sendo dois degraus na MV precedidos de um terceiro em sentido oposto. Os degraus devem ter amplitude suficiente para alterar o patamar da PV e tempo suficiente para que a resposta se estabilize.<\/p>\n
    \n
  1. Modificar a posi\u00e7\u00e3o da v\u00e1lvula (MV) e e aguardar a resposta do processo (PV). Este degrau elimina poss\u00edveis folgas mec\u00e2nicas no sentido do movimento;<\/li>\n
  2. Nova mudan\u00e7a na posi\u00e7\u00e3o da v\u00e1lvula (\u0394MV2<\/sub>) no mesmo sentido. Aguardar a resposta do processo (\u0394PV2<\/sub>).Este degrau \u00e9 usado para calcular o ganho K processo;<\/li>\n
  3. Terceira mudan\u00e7a na posi\u00e7\u00e3o da v\u00e1lvula (\u0394MV3<\/sub>), por\u00e9m no sentido oposto e aguardar a resposta do processo (\u0394PV3<\/sub>). A histerese \u00e9 a diferen\u00e7a entre o valor deste \u00faltimo degrau na posi\u00e7\u00e3o da v\u00e1lvula e o valor te\u00f3rico que ela deveria ter se movimentado para gerar a amplitude de varia\u00e7\u00e3o observada na PV.<\/li>\n<\/ol>\n
    \"Capturar\"<\/p>\n
    Exemplo:<\/p>\n
    \"Capturar\"\"Capturar\"<\/p>\n
    \n
    Teste de agarramento<\/span><\/h3>\n
    Aplica-se um degrau inicial na posi\u00e7\u00e3o da v\u00e1lvula com amplitude suficiente para causar uma varia\u00e7\u00e3o percept\u00edvel na PV. Em seguida, inicia-se a aplica\u00e7\u00e3o de uma seq\u00fc\u00eancia de pequenos incrementos, no mesmo sentido do degrau inicial, at\u00e9 que seja observada uma nova resposta da PV. O percentual de agarramento \u00e9 o somat\u00f3rio de incrementos realizadas sem que o processo tenha respondido.<\/p>\n
    No exemplo abaixo o percentual de agarramento est\u00e1 entre 1,5 e 1,8%.<\/p>\n
    \"Sem<\/p>\n
    \n
    Considera\u00e7\u00f5es de projeto<\/span><\/h3>\n
    Quando uma v\u00e1lvula \u00e9 dignosticada com agarramento e\/ou histerese excessivos, ent\u00e3o ela deve ser alvo de manuten\u00e7\u00e3o. Mas at\u00e9 que isso ocorra, algumas a\u00e7\u00f5es podem ser tomadas:<\/p>\n
    Minimizando o efeito de uma histerese excessiva:<\/p>\n