Potência

Potência
Biorreatores agitados mecanicamente
1. Wattímetro de efeito Hall
Princípio de funcionamento
Geração de um campo elétrico durante a passagem de uma
corrente num condutor submetido a um campo magnético
Mede, no motor, o total de energia elétrica consumida pelo
agitador
Esquema básico de um instrumento eletrodinâmico.
Esquema básico de ligação de um wattímetro.
2. Medidor de tensão ótico
Imagem de um medidor de tensão ótico.
3. Cálculo a partir do torque e da velocidade do eixo
Outra forma de se estimar a potência (P)
transmitida é por cálculo:
P = MN.2π.N
Onde:
MN corresponde ao torque no eixo
N é à velocidade de rotação da turbina
4. Extensômetro elétrico de resistência
• Sensor elétrico de grande versatilidade e precisão
• Empregado na extensometria, técnica para análise
experimental das tensões e deformações em estruturas
mecânicas e de alvenaria
• Trata-se de um sensor elétrico cujo princípio de
funcionamento é a variação da resistência do material
quando é submetido a uma deformação
• Consta essencialmente de uma grade metálica sensível,
ligada a uma base que se cola à peça ou estrutura que se
deseja monitorar
• Nas extremidades do fio sensível estão soldados dois
outros de maior diâmetro que constituem o elemento de
ligação do extensômetro ao circuito de medição (ponte de
Wheatstone)
a
b
Esquema geral de um extensômetro
(strain gage) de fio (a) e de lâmina (b).
Extensômetro de Resistência Elétrica
instalado para medir deformação.
Sistema de Medição de Torque por Telemetria de
Tamanho Compacto empregando o Extensômetro
de Resistência Elétrica (strain gage).
Medição e controle de potência em bioprocessos:
Wattímetro
Medidor de tensão (strain gauges)
Finalidades:
- Manter homogeneidade do meio
- Fundamental para estudos de transferência de oxigênio
- Aplicável aos estudos de ampliação de escala
Desvantagens do emprego do wattímetro:
Perda de potência por fricção em rolamentos, selos
mecânicos e motor.
Exemplo
Um estudo com um fermentador de 270 litros com 200
litros de meio (volume útil) revelou uma perda, no eixo
da turbina, de 30% da energia usada pelo motor.
Observou-se que a perda foi maior, quanto maior a
velocidade de agitação.
Tais diferenças não ocorrem quando a medida é
feita com o medidor de tensão pois o sinal de
medida não é afetado por fricção em selos e
rolamentos.
O medidor de tensão é montado dentro do reator,
no eixo da turbina.
Velocidade de agitação
Tacômetros
- Tipo gerador
Gera uma corrente elétrica proporcional ao número
de rotações
- Eletrônico
Gera uma corrente alternada que é convertida em
corrente contínua
É um dispositivo eletromecânico
Chamado tacômetro CC
Princípio:
O aumento da velocidade do eixo acarreta um aumento
de tensão e um comutador converte esta tensão de
corrente alternada em corrente contínua.
Esquema de um tacômetro CC.
- Ótico
Princípio
Sinais luminosos intermitentes gravados por uma fotocélula
Os sinais chegam à fotocélula após atingirem o papel refletor
Imagem de um tacômetro ótico e de contato.
Medição e controle de velocidade de agitação em
bioprocessos:
Tacômetro CC
Tacômetro ótico
Finalidades:
- Manter homogeneidade do meio
- Controle do oxigênio dissolvido no meio
- Fundamental para estudos de transferência de oxigênio
- Aplicável aos estudos de ampliação de escala
- Cálculo da velocidade da extremidade do impelidor (NDi )
para estudos de transferência de oxigênio e ampliação de
escala