CENTRAL DE FERRAMENTAS

Visão geral

METROLOGIA E INSTRUMENTAÇÃO

Mais precisão.
Menos tempo procurando.

Cálculos, conversões e referências reunidos em um único lugar para apoiar a rotina técnica.

Acesso rápido

Ferramentas mais utilizadas na instrumentação industrial.

Escolha uma ferramenta
mA

Sinal 4–20 mA

Converta sinal, percentual e range de medição.

Ω

Pt100 / RTD

Temperatura e resistência de acordo com a curva nominal.

P

Pressão

Converta bar, psi, Pa, kgf/cm² e coluna d'água.

√

Erro + U

Compare |Erro| + U e √(Erro² + U²). A regra de aceitação depende do procedimento.

↕

Histerese

Compare as leituras de subida e descida.

V

Malha 4–20 mA

Corrente, resistência de carga e tensão.

√ΔP

Vazão por ΔP

Conversão por extração de raiz quadrada.

Hz

Encoder / RPM

Frequência de pulsos e rotação.

LABORATÓRIO DE DESAFIOSTreine multímetro, Pt100, nível e sinais 4–20 mA

Escolha símbolos e bornes, responda aos casos e descubra a leitura esperada.

Calculadora em destaque

Simulação de um transmissor linear com range configurável.

4–20 mA → Unidade de engenharia

Informe a corrente e o LRV/URV do instrumento.

INTERATIVO
VALOR CONVERTIDO
50
50% do span
Relação linear. Valores fora de 4–20 mA indicam extrapolação; verifique a faixa de operação do instrumento.

Referência rápida

Conteúdo técnico com aplicação prática.

Conversão de sinal linear

PV = LRV + ((I − 4) / 16) × (URV − LRV)

Referência de Pt100

Curva nominal baseada na relação resistência-temperatura da IEC 60751. Não corrige automaticamente resistência dos cabos.

Escalas configuráveis

O cálculo utiliza os limites LRV e URV configurados. Confirme a escala e a unidade do instrumento em campo.

NOVO · CONTEÚDO DIDÁTICO

Entenda antes de calcular

Leitura de certificados, condutividade, balanças e fundamentos de cada grandeza — com referências verificáveis.

NOVA ÁREA INTERATIVA

Laboratório de simulação

Explore Pt100, termopares, pipetas, balanças, condutividade, gases, encoder, nível e malhas 4–20 mA em cenários ajustáveis.

SOBRE O PROJETO

Criado para facilitar a rotina técnica

O Portal Técnico é uma iniciativa independente, idealizada por Guilherme Oliveira Moreira, para reunir conversões, calculadoras, simuladores e explicações que apoiam o aprendizado e as atividades de metrologia e instrumentação. Não substitui normas, procedimentos ou validação dos resultados.

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CÁLCULOS TÉCNICOS

Calculadoras

Ferramentas práticas com entradas editáveis e resultados instantâneos.

Conversão de sinais lineares

4–20 mA ou 0–10 V com escala configurável.

CÁLCULO AO VIVO
RESULTADO
4 bar
50% do span

Tabela rápida de 5 pontos

Valores nominais calculados a partir do range configurado.

PontoSinal idealValor de engenharia

Como funciona?

Correspondência linear entre o sinal e a variável.

PV = LRV + (S − Smin) × (URV − LRV) / (Smax − Smin)

Exemplo

Transmissor de pressão de −1 a 9 bar. Uma corrente de 12 mA corresponde a 50% do span, ou 4 bar.

Cuidados

  • Verifique o range real configurado, não apenas a faixa nominal do sensor.
  • O cálculo pressupõe relação linear e sinal escalonado normalmente.
  • Sinais fora da escala serão mostrados sem limitar a 0–100%.

Pt100 ↔ Temperatura

Curva nominal IEC 60751 (α ≈ 0,00385 °C⁻¹).

RESULTADO
138,5 Ω
Curva teórica

Referência técnica

R(t) = R₀ × (1 + A·t + B·t²) [t ≥ 0]

Para temperaturas abaixo de 0 °C, acrescenta-se o termo C·(t−100)·t³ na equação de Callendar–Van Dusen.

Faixa nominal considerada: −200 °C a +850 °C. Curva Pt100 padrão, não representa automaticamente a calibração do sensor instalado.

Nota: configuração de 2, 3 ou 4 fios e resistência dos condutores não são compensadas por este cálculo.

Condutividade — célula condutiva

Converta condutância ou resistência em condutividade teórica, usando a constante da célula.

MODELO DIDÁTICO
CONDUTIVIDADE CALCULADA
80 µS/cm
Cálculo sem compensação de temperatura.

O que essa calculadora considera?

κ = G × Kcel    |    G = 1 / R

Para R em Ω, G em µS = 10⁶ / R. O resultado aparece em µS/cm quando Kcel está em cm⁻¹.

Não realiza compensação de temperatura, determinação de Kcel ou cálculo de incerteza.

ⓘ
Modelo simplificado de célula condutiva. Não substitui calibração e método validado.

Erro e U · Comparação matemática

Informe diretamente o erro já calculado e a incerteza expandida (U), na mesma unidade.

SEM ETAPAS EXTRAS
Pode ser positivo ou negativo.
ERRO INFORMADO−0,2
|ERRO| + U0,3
√(ERRO² + U²)0,223607
RESULTADO DA COMBINAÇÃO SELECIONADA
0,223607
Comparação opcional com o limite informado.

Entenda o resultado

Soma: RM = |Erro| + U

RSS: RM = √(Erro² + U²)

ⓘ
Atenção: as duas expressões não são equivalentes. Selecione apenas a que consta do critério de aceitação e da regra de decisão aplicáveis. Um resultado dentro do limite informado não substitui a avaliação prevista no procedimento.

U deve ser incerteza expandida e estar na mesma unidade do erro. Não insira aqui componentes individuais de incerteza.

Nível por pressão hidrostática

Estimativa de altura de coluna de líquido.

ALTURA DE COLUNA
1 m
g convencional = 9,80665 m/s²

Equação básica

h = ΔP / (ρ · g)

Válida para líquido de densidade constante, modelo hidrostático simples e pressão diferencial corretamente referenciada.

Instalações com coluna úmida, selo remoto, pressão de tanque, diferentes cotas ou fluidos exigem ajustes no modelo.

Vazão volumétrica → mássica

Conversão considerando densidade do fluido.

VAZÃO MÁSSICA
1.996 kg/h
A densidade deve corresponder às condições de medição.

Relação

ṁ = ρ · Q

Quando Q é informado em m³/h e ρ em kg/m³, ṁ resulta em kg/h.

Não substitui compensações de temperatura, pressão ou composição aplicáveis a gases e outros fluidos.

Histerese de indicação

Mesmo ponto medido nos sentidos crescente e decrescente.

HISTERESE ABSOLUTA
0,04
Informe o span para ver % span.

Leituras de ida e volta

H = |Indicação subida − Indicação descida|
H (% span) = H / |URV − LRV| × 100

Realize as leituras no mesmo ponto e nas mesmas condições. Para histerese máxima, avalie todos os pontos do ciclo aplicável.

Queda de tensão na malha

Lei de Ohm para corrente contínua e resistência conhecida.

TENSÃO NA CARGA5 V
FONTE − CARGA19 V
RESISTÊNCIA DA CARGA250 Ω
LEITURA EM 250 Ω
5 V
Valor teórico na resistência informada.

Diagnóstico rápido

V(carga) = (I em mA / 1.000) × R

V(disponível) = V(fonte) − V(carga)

ⓘ
O valor disponível não garante que o transmissor irá operar: ainda é necessário conferir sua tensão mínima e a queda em cabos e outros elementos. O cálculo não determina sozinho a resistência HART exigida.

Vazão pela raiz de ΔP

Relação simplificada entre diferencial de pressão e vazão.

RESULTADO
500 m³/h
25% de ΔP corresponde a 50% da vazão máxima.

Onde aplicar

Q = Qmáx × √(ΔP / ΔPmáx)

Relação idealizada para elemento primário de ΔP, condições e densidade constantes. Sem compensação de pressão, temperatura, fator de descarga ou corte de vazão baixa.

ⓘ
Se o transmissor já fornece saída linearizada em vazão, não aplique a raiz novamente no CLP ou na conversão.

Encoder: frequência ↔ rotação

Conversão para pulsos contados em um único canal.

VALOR CONVERTIDO
60 rpm
Frequência por canal, sem multiplicação por quadratura.

Relações

RPM = (Hz × 60) / PPR

Hz = (RPM × PPR) / 60

ⓘ
Se o contador usa bordas múltiplas (x2/x4), o PPR efetivo deve refletir a forma como os pulsos são contados. RPM não equivale diretamente à velocidade linear em mm/min, que depende do deslocamento por volta.

Potencial do eletrodo: pH ↔ mV

Modelo de Nernst para eletrodo de vidro e sistema de referência, com offset e inclinação configuráveis.

MODELO DIDÁTICO
VALOR CALCULADO
—
—
Modelo ilustrativo, não é calibração de pH. Para um eletrodo real, utilize a inclinação com sinal e o offset obtidos de soluções tampão apropriadas, segundo método validado. A dependência de temperatura da amostra e o ajuste de temperatura do medidor devem ser considerados.

Como o medidor chega ao pH?

E = E₇ + S · (pH − 7)

O eletrodo gera uma diferença de potencial (mV). O medidor interpreta esse sinal utilizando uma curva de calibração de eletrodo.

E₇: potencial do sistema na condição de pH 7 (offset).

S: inclinação em mV/pH; o valor teórico é negativo na convenção usada aqui.

A 25 °C: S ≈ −59,16 mV/pH para uma resposta ideal.

Exemplo teórico: pH 4 → +177,5 mV; pH 7 → 0 mV; pH 10 → −177,5 mV.

ⓘ
Polaridade e referência de zero podem variar conforme o conjunto eletrodo-medidor. Não confundir o potencial do eletrodo com a simulação direta de entrada elétrica do indicador.

Base: Manual Metrohm, seção 9.2.1.

Distância, tempo e velocidade

Comparação indireta com régua e cronômetro, por exemplo em esteiras com velocidade em mm/min.

RESULTADO
—
—

Relação matemática

v = Δs / Δt

Distância: Δs = v · Δt

Tempo: Δt = Δs / v

Exemplo: 100 mm / 2 min = 50 mm/min

Para calibração: registre a distância, o tempo e as unidades de cada leitura. A incerteza da régua e do cronômetro precisa ser propagada conforme o modelo de medição aplicável.

O cálculo fornece a velocidade média no trecho. Oscilações de velocidade e escorregamento da esteira podem comprometer sua comparação com a indicação instantânea do instrumento.

É possível converter unidades e calcular velocidade sem calibrar o equipamento. Para emissão de certificados, siga o procedimento aprovado e considere a rastreabilidade e a incerteza de medição.
UNIDADES

Conversões rápidas

Converta pressão, temperatura, distância, tempo, massa, volume, vazão, condutividade e outras grandezas sem trocar de ferramenta.

Conversor de pressão

VALOR CONVERTIDO
14,5038 psi
1 bar → psi

Referências usuais

1 bar = 100.000 Pa

1 psi = 6.894,757293 Pa

1 kgf/cm² = 98.066,5 Pa

1 atm = 101.325 Pa

Para coluna de água, são usados fatores convencionais (1 mmH₂O = 9,80665 Pa e 1 inH₂O = 249,0889 Pa); fatores físicos podem variar com temperatura, densidade e gravidade. A conversão troca unidades, não transforma pressão manométrica em absoluta. Fonte: NIST.

Conversor de temperatura

VALOR CONVERTIDO
77 °F

Fórmulas

°F = (°C × 1,8) + 32

K = °C + 273,15

ⓘ
O cálculo rejeita temperaturas abaixo de zero absoluto.

Conversor de comprimento e distância

Para régua, paquímetro, deslocamento de sensores, esteiras e percursos.

COMPRIMENTO CONVERTIDO
—
—

Referência rápida

1 m = 1.000 mm = 100 cm

1 mm = 1.000 µm

1 in = 25,4 mm (exato)

1 ft = 304,8 mm (exato)

1 mi = 1.609,344 m (exato)

Converte apenas unidade; não incorpora correção de dilatação térmica, geometria, alinhamento ou incerteza de medição.

Referência: Sistema Internacional (BIPM).

Conversor de velocidade linear

Útil para comparar o resultado de uma esteira em mm/min com outras unidades.

VELOCIDADE CONVERTIDA
—
—

Distância e tempo

v = Δs / Δt

Exemplo: 100 mm percorridos em 2 min equivalem a 50 mm/min, que correspondem a 0,000833333 m/s.

Conversão de velocidade não equivale a calibração: o método deve prever medições, rastreabilidade e avaliação de incerteza.

Conversor de tempo

Tempo entre eventos, cronômetros, estabilidade e duração de ensaios.

RESULTADO CONVERTIDO
—
—

Como interpretar

1 min = 60 s; 1 h = 3.600 s; 1 dia = 86.400 s.

Mês e ano não entram na conversão direta porque sua duração em dias depende do calendário. Neste conversor, 1 dia = 24 horas.

Referência de unidades: Fatores NIST ↗

Conversor de massa

Balanças, padrões de massa, pesagem gravimétrica e processos.

RESULTADO CONVERTIDO
—
—

Como interpretar

1 kg = 1.000 g; 1 g = 1.000 mg; 1 lb = 0,45359237 kg.

Massa não é força peso. Não converta kg para N sem declarar a aceleração da gravidade adotada.

Referência de unidades: Fatores NIST ↗

Conversor de volume

Pipetas, vidrarias, tanques e vazão volumétrica.

RESULTADO CONVERTIDO
—
—

Como interpretar

1 L = 1.000 mL = 1.000 cm³ = 0,001 m³.

O volume de líquidos pode mudar com a temperatura. Este conversor altera somente a unidade; não corrige a dilatação.

Referência de unidades: Fatores NIST ↗

Conversor de área

Áreas de êmbolos, membranas, superfícies e equipamentos dimensionais.

RESULTADO CONVERTIDO
—
—

Como interpretar

1 m² = 10.000 cm² = 1.000.000 mm².

Para calcular pressão a partir de força, use P = F/A, com área perpendicular apropriada.

Referência de unidades: Fatores NIST ↗

Conversor de densidade

Vazão, pressão hidrostática, conversão de massa e volume.

RESULTADO CONVERTIDO
—
—

Como interpretar

1 g/cm³ = 1 g/mL = 1.000 kg/m³.

A densidade de líquidos e gases varia com temperatura e pressão; informar a unidade não substitui essa informação.

Referência de unidades: Fatores NIST ↗

Conversor de vazão volumétrica

Bombas, rotâmetros, medidores de vazão e sistemas hidráulicos.

RESULTADO CONVERTIDO
—
—

Como interpretar

1 m³/h = 1.000 L/h ≈ 16,6667 L/min.

Considere condições de operação e o tipo de vazão reportada. Não transforme vazão volumétrica em mássica sem a densidade apropriada.

Referência de unidades: Fatores NIST ↗

Conversor de vazão mássica

Medidores Coriolis, transporte de massa e balanços de processo.

RESULTADO CONVERTIDO
—
—

Como interpretar

1 kg/s = 3.600 kg/h = 3,6 t/h.

Para relacionar massa e volume de uma substância, use ṁ = ρ × Q, com unidades coerentes.

Referência de unidades: Fatores NIST ↗

Conversor de condutividade

Água purificada, soluções padrão e medidores de condutividade.

RESULTADO CONVERTIDO
—
—
Resistividade equivalente — modelo inverso
Resistividade (MΩ·cm)—
Resistividade (Ω·m)—

ρ = 1/κ com κ em S/m. Valor na mesma temperatura da condutividade informada; não há correção térmica.

Como interpretar

1 mS/cm = 1.000 µS/cm; 1 S/m = 10.000 µS/cm.

A relação κ = G × Kcel envolve condutância e constante da célula. Aqui não há compensação de temperatura; as leituras devem indicar a temperatura de medição ou referência.

Referência de unidades: SI · BIPM ↗

Conversor de frequência / rotação

Oscilações, contadores, tacômetros e encoders.

RESULTADO CONVERTIDO
—
—

Como interpretar

1 Hz = 60 RPM somente se 1 ciclo corresponde a uma volta.

Se o encoder gera múltiplos pulsos por volta (PPR ou contagem em quadratura), use a calculadora de encoder para transformar frequência em RPM.

Referência de unidades: SI · BIPM ↗

Conversor de resistência elétrica

Multímetros, Pt100, resistores, isolamento e simulação elétrica.

RESULTADO CONVERTIDO
—
—

Como interpretar

1 kΩ = 1.000 Ω; 1 MΩ = 1.000.000 Ω.

Conversão de Ω para Ω·m (resistividade elétrica de material) exige características geométricas; são grandezas distintas.

Referência de unidades: Fatores NIST ↗

LABORATÓRIO INTERATIVO • V0.9

Simuladores de instrumentação

Modifique condições, compare grandezas e entenda o comportamento teórico dos instrumentos. Todos os modelos são educacionais, não substituem padrões, manuais ou procedimentos de calibração.

NOVO · APRENDA TESTANDOQuer descobrir se saberia ligar o multímetro corretamente?

Desafios de bornes, símbolos e leituras esperadas, sem tocar em equipamentos reais.

◉
Experimente sem arriscar o equipamento

Os controles simulam condições matemáticas; nenhum deles comanda um instrumento real. Valores e exemplos devem ser verificados antes de qualquer uso operacional.

Pt100: ligações de 2, 3 e 4 fios

Compare a mesma temperatura com diferentes ligações, a resistência dos cabos e a conversão opcional do indicador/transmissor em 4–20 mA.

Modelo elétrico simplificadoLeitura ideal
LEITOR RTDΩSENSOR3 fios — compensação ideal exige resistência equivalente
Elemento verdadeiro—
Resistência percebida—
Temperatura indicada—
Erro de indicação do modelo—
Saída do transmissor—
Faixa configurada: 0 a 150 °C
—

Como testar

  1. Deixe 80 °C e 0,8 Ω/fio. Alterne entre 2, 3 e 4 fios para comparar o erro.
  2. No modo 3 fios, altere o desequilíbrio: a compensação pressupõe fios equivalentes.
  3. Habilite o transmissor e ajuste 0–150 °C: veja a corrente mudar.
  4. Simule aberto/curto para observar a ausência de uma leitura válida — não uma corrente de alarme universal.

Cuidados / o que não fazer

  • Não usar multímetro em modo ohmímetro em circuito energizado.
  • Não aplicar tensão direta à entrada RTD nem ligar um simulador de resistência a uma malha energizada sem isolar conforme o manual.
  • Não presumir cor dos fios ou pinagem: verificar bornes e manual.
  • Não declarar conformidade nem “falha NAMUR” pelo comportamento ilustrativo.

Base: IEC 60751 (equação Callendar–Van Dusen para Pt100 nominal, −200 a 850 °C). Compensação de 3 fios depende da arquitetura e da simetria real dos condutores. Não modela autoaquecimento, histerese nem incerteza.

Termopar: junta quente, junta fria e mV

A tensão observada depende da diferença dos potenciais termelétricos. Troque a temperatura da junta de referência e veja a compensação.

Em um termopar real, E(medido) = E(Tquente) − E(Treferência). Para converter para temperatura, a eletrônica soma o potencial equivalente à junta fria e interpreta a tabela do tipo correto.
Diagrama térmicoNIST ITS-90
JUNTA QUENTE—
material Amaterial B
JUNTA DE REFERÊNCIA—
E da junta quente vs 0 °C—
E da junta fria vs 0 °C—
mV efetivamente medidos—
Temperatura estimada com CJC—
—

Como testar

  1. Selecione tipo K, 200 °C e junta fria 25 °C.
  2. Mude a junta fria para 0 °C e compare a tensão medida.
  3. Insira um erro de CJC de +5 °C e veja a diferença estimada.

Cuidados

  • Não converter mV em °C com fator fixo universal.
  • Não usar cabo ou extensão de tipo incompatível.
  • Não ligar termopar em bornes energizados ou ignorar polaridade.

Referência: NIST ITS‑90 / Monografia 175. Esta versão usa as funções de referência para K, J e T, dentro das faixas declaradas; sem tolerância, deriva, homogeneidade ou erro de instrumento.

Pipetas: massa → volume entregue

Insira massas aparentes líquidas obtidas na pesagem. Observe volume médio, erro sistemático, desvio-padrão e CV; use o fator Z validado para a condição real.

Exemplo inicial ilustrativo: Z = 1,0029 µL/mg. Não usar o valor demonstrativo como fator de trabalho. Z depende das condições ambientais, densidade da água, empuxo e metodologia.
Ensaio gravimétrico didáticoVolumes individuais
Média entregue—
Erro médio (média − nominal)—
Desvio-padrão amostral—
CV das repetições—
—

Como testar

  1. Altere uma massa e observe a média e a dispersão.
  2. Simule erro sistemático aumentando todas as massas.
  3. Simule má repetibilidade espalhando os valores.

Cuidados

  • Não usar massa bruta sem tara, sem avaliação de evaporação e sem correções necessárias.
  • Não aceitar/reprovar usando CV isolado.
  • Para ensaio conforme ISO 8655-6, observar volumes, quantidade de leituras e condições exigidas.

Referência: ISO 8655-6:2022; cálculo demonstrativo V = m·Z, sem estimativa de incerteza, correção automática de evaporação nem juízo de conformidade.

Balanças: resolução, carga e excentricidade

Descubra como a posição da carga, a repetibilidade e a divisão de verificação (e) são conceitos diferentes.

Selecione onde a carga está posicionada:
Balança simuladaIndicação
—
Posição selecionada—
Erro calculado—
Diferença em divisões e—
d e e são iguais?—
—

Como testar

  1. Escolha o centro, depois os quatro cantos.
  2. Altere a influência da posição e observe a indicação.
  3. Compare d = 0,1 g e e = 0,5 g.

Cuidados

  • O desenho simula um efeito intencional, não a resposta de um modelo real.
  • Não aplicar automaticamente os erros máximos permitidos da Portaria 157/2022 a qualquer balança.
  • Não confundir calibração com verificação legal; verificar finalidade e regulamentação.

Referências: Inmetro, aplicação da Portaria 157/2022 e OIML R 76. Sem classificação legal nem aprovação/reprovação automática.

Condutividade: eletrodo, Kcel e temperatura

O sensor determina uma resposta elétrica; o sistema interpreta condutância/resistência usando Kcel e a compensação configurada. Explore a diferença entre o sinal da célula e o resultado em µS/cm.

O valor α = 2%/°C é um exemplo ajustável, não universal. Em água de alta pureza ou soluções específicas, a compensação pode ser fortemente não linear.
Célula de condutividadeκ = K · G
＋　−　＋　−　＋　−
κ da solução à temperatura—
Condutância G da célula—
Resistência equivalente R—
Indicação configurada—
—

Como testar

  1. Varie a temperatura de 25 para 30 °C.
  2. Altere Kcel de 0,1 para 1 cm⁻¹ e compare G.
  3. Troque leitura compensada e não compensada.

Cuidados

  • Não confundir Kcel com o coeficiente de temperatura.
  • Não mergulhar uma sonda diretamente no frasco do padrão se o procedimento exigir alíquota limpa.
  • Não presumir compensação linear apropriada para qualquer solução.

Relação elétrica κ = Kcel·G, com G = 1/R. Modelo de temperatura linear exemplificativo — não simula polarização, geometrias específicas, MRC ou rastreabilidade de calibração.

Gases: ppm, %vol e %LEL

Veja unidades de fração volumétrica e o significado matemático de %LEL sem usar esses números como limiar de segurança operacional.

Comparação de unidadesConcentração do gás
—%LEL (matemático)
Concentração volumétrica—
Concentração em ppm(v/v)—
Concentração em ppb(v/v)—
LEL de referência informado—
—

Como testar

  1. Use metano: 1 %vol corresponde a 20 %LEL se LEL = 5 %vol.
  2. Alterne para propano e observe a diferença.
  3. Use entrada em ppm e compare com %vol.

Cuidados críticos

  • Não usar simulação para determinar condições seguras ou alarmes.
  • A resposta real depende de sensor, gás de calibração, fatores de resposta, ambiente e fabricante.
  • %LEL não pode ser convertido sem identificar gás e referência adotada.

Referências: NIOSH, exemplos LEL metano e propano. A simples conversão estequiométrica não representa medição, resposta instrumental nem segurança da atmosfera.

Encoder: pulsos → RPM → velocidade da esteira

Experimente um encoder montado no eixo, variando PPR, diâmetro, fator de decodificação e escorregamento.

Representação cinemáticav = π·D·RPM
◉
ESTEIRA
Frequência contada—
RPM do eixo—
Velocidade periférica—
Esteira após escorregamento—
—

Como testar

  1. Troque o PPR e o fator de decodificação: a frequência de contagem muda, mas a rotação física não.
  2. Duplique o diâmetro da polia e observe a velocidade.
  3. Acrescente escorregamento fictício e compare eixo e esteira.

Cuidados

  • Não confundir PPR, pulsos por canal e contagens quadratura ×4.
  • Não assumir ausência de escorregamento e diâmetro nominal perfeito.
  • O deslocamento da carga deve ser medido conforme o método de calibração.

Equações cinemáticas de movimento circular e contagem discreta. O modelo não inclui incerteza da medida de diâmetro, atraso de contagem nem resolução temporal.

Nível: hidrostático, ΔP, radar, ultrassom e radar guiado

Um mesmo tanque e a mesma altura, medidos por princípios diferentes. Aumente ou diminua o nível para ver mudar a grandeza que cada sensor detecta.

Radar usa tempo de voo ida e volta no espaço livre. O nível depende do ponto zero do instrumento.
Tanque animadoRadar
RADAR
60%
0 m5 m
Nível de líquido—
Grandeza primária simulada—
Interpretação do nível—
Outra informação—
—

Como testar

  1. Use 60% em tanque de 5 m e compare as cinco tecnologias.
  2. Em hidrostático/ΔP, altere a densidade sem mudar o nível.
  3. Em ultrassom, varie a temperatura do ar e observe o tempo de voo.
  4. No DP, informe uma coluna de referência no lado negativo e observe o deslocamento de zero.

Cuidados por princípio

  • Radar: avaliar ecos falsos, zona próxima, geometria e dielétrico.
  • Ultrassom: considerar velocidade do som, espuma, vapor, temperatura e zona morta.
  • Radar guiado: considerar comprimento, geometria, dielétrico e montagem da sonda.
  • DP/hidrostático: confirmar densidade, pressões, selos, colunas e zero de referência.

Referências: Endress+Hauser: princípios de medição de nível. Velocidades e geometrias aqui são simplificadas; não substituem cálculo específico do instrumento nem sua instalação.

Transmissor 4–20 mA: fonte, carga e reserva de tensão

Observe por que uma resistência de 250 Ω representa 1–5 V e quando a malha pode não oferecer a tensão mínima do transmissor.

Malha ideal simplificadaLei de Ohm
FONTE
24 V→TRANSMISSOR
4–20 mA→CARGA
3,0 V
Saída da malha—
Tensão na carga—
Queda no cabo—
Tensão restante—
—

Como testar

  1. Use 12 mA e 250 Ω: obtenha 3 V na carga.
  2. Experimente 20 mA e aumente a resistência.
  3. Reduza a fonte: acompanhe a margem de tensão.

Cuidados

  • Não ligar amperímetro em paralelo à fonte.
  • Confirmar limite de resistência, polaridade e alimentação do equipamento.
  • O modelo não representa limitações dinâmicas, isoladores, HART ou barreiras Ex.

Fundamento: U = I · R. Corrente ideal assumida; se a tensão restante ficar abaixo da mínima especificada, a condição ideal pode não ser atingida. A tensão mínima deve vir do manual do transmissor.

LABORATÓRIO INTERATIVO · PRÁTICA GUIADA

Jogos de metrologia e instrumentação

Treine decisões de medição com instrumentos virtuais. Você escolhe a configuração, recebe retorno imediato e aprende com o resultado.

Simule aqui. Confira o manual antes de tocar no instrumento real.

São exercícios didáticos sem conexão com equipamentos. Bornes, limites, alarmes, categoria de segurança e funções variam conforme o multímetro e o fabricante.

Bancada virtual do multímetro

Selecione o ensaio, a função do seletor, o borne vermelho e o modo de conexão. O borne preto também precisa estar correto para liberar o resultado.

Sensor isolado e sem alimentação. O multímetro comum faz leitura de resistência com duas pontas.
Como colocaria as pontas?
Multímetro genérico · sem marcaMODELO DIDÁTICO
DISPLAY—Escolha a configuração

1 · Função do seletor

2 · Bornes das pontas

Ponta preta
Ponta vermelha
Fonte / sensorEscolha a ligaçãoMultímetro
Seu objetivo

Monte o circuito virtual e clique em verificar. A leitura não é mostrada antes de a configuração estar adequada.

O que não fazer no equipamento real
  • Não medir resistência ou continuidade com o circuito energizado; isole o sensor e siga o procedimento.
  • Não colocar o multímetro em corrente diretamente nos terminais de uma fonte de tensão. Para corrente, a ligação é em série, observando fusível, categoria e limites.
  • Não confundir medição Ω com compensação de 3 ou 4 fios: um multímetro comum com duas pontas não executa automaticamente uma medição Kelvin nem uma compensação RTD de três fios.
  • Não deixar a ponta vermelha no borne mA/A para depois medir tensão. Sempre confira posição e função antes de conectar.

Fontes: Fluke — medir resistência ↗ · IEC 60751 — Pt100 ↗

Diagnóstico de uma Pt100

Interprete o comportamento elétrico. A cada resposta, o jogo explica por que determinada leitura ou ligação faz diferença.

Desafio 1 de 4

O que acontece com a leitura?

Selecione uma alternativa.
Regra do exercício: a ligação de 3 fios só compensa resistências de cabo sob condições de simetria e com eletrônica adequada; quatro fios significa medição Kelvin quando o instrumento efetivamente tem essa função. Alertas por falha variam por fabricante.

Qual princípio de medição de nível?

Associe a descrição ao princípio físico: radar, radar guiado, ultrassom, pressão hidrostática ou diferencial. Não é uma recomendação automática de compra ou instalação.

Desafio 1 de 5

Como o equipamento mede?

Escolha a tecnologia que corresponde ao princípio descrito.
Na vida real: espuma, incrustação, pressão, temperatura, dielétrico, geometria, zonas cegas e condições do processo influenciam a seleção e o desempenho. Um princípio adequado num caso didático não dispensa análise do fabricante.

Desafio de escala 4–20 mA

Leia o range do transmissor e calcule a corrente ou a grandeza correspondente. É um transmissor linear ideal, sem saturação nem alarmes simulados.

Desafio 1 de 4

Quanto deverá indicar?

4 mA
20 mA
Use o intervalo de medição e a relação linear.
Lembrete: corrente de alarme, comportamento fora do range, sinal invertido e extração de raiz quadrada dependem de configuração e manual. O jogo considera apenas o caso linear especificado.
Continue praticando nos simuladores completos.

Depois do jogo, teste Pt100 de 2, 3 e 4 fios, malhas elétricas, sensores de nível, pipetas, termopares e encoders na aba Simuladores.

PRÁTICA INTERATIVA · V0.12

Bancadas avançadas

13 temas, cada um com exploração livre e desafios guiados, correção e explicação.

APRENDER • EXPERIMENTAR • CONFERIR

O laboratório de instrumentação no navegador

Escolha uma bancada, altere os parâmetros e veja os resultados. Depois entre no modo de desafio para testar seus conhecimentos sem revelar a resposta previamente.

13BANCADAS
GRANDEZAS

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AJUSTE AS CONDIÇÕES
✓ Como testar

! Cuidados e limites

Ferramenta de apoio técnico e educacional. Para aplicações metrológicas, consulte os procedimentos e referências aplicáveis. Valores simulados não substituem resultados de calibração ou instruções de segurança.

APRENDIZADO RÁPIDO · METROLOGIA

Guia de calibração

Aprenda a interpretar um certificado, entender as grandezas e reconhecer os limites de cada método. Conteúdo educativo; não substitui a ITB, as normas aplicáveis nem a análise crítica do laboratório.

Como ler este guiaOs exemplos são didáticos. Cada tema diferencia fundamento físico, aplicação prática e requisito normativo. Uma referência técnica não significa que todo procedimento ou faixa tenha sido validado.
CertificadoConceitosCondutividadeBalançasGrandezasFontes oficiais
01 · INTERPRETAÇÃO DE CERTIFICADOS

Leia um certificado de calibração, campo por campo

Exemplo de sensor de temperatura Pt100, reconstruído a partir da estrutura e dos resultados de um certificado fornecido para estudo. Selecione os números no documento para aprender a interpretar cada seção e toque nos títulos da tabela para conhecer os símbolos.

Exemplo didático, não é certificado válido. A identificação do cliente, TAG, número do documento, padrões identificáveis, nomes, assinatura, QR Code e marcas foram omitidos. Os valores da tabela de resultados foram mantidos apenas para demonstrar a leitura.
DOCUMENTO ILUSTRATIVO · SEM VALIDADE

CERTIFICADO DE CALIBRAÇÃO

Exemplo técnico: sensor de temperatura Pt100

1 / 1
1. Dados do cliente
Solicitante: identificação omitidaLocal: identificação omitida
2. Dados do item
Instrumento: Sensor de temperaturaSensor: Pt100 (termorresistência)Faixa nominal: 0 a 50 °CDivisão: 0,1 °C
3. Dados da calibração
Local: no local de instalaçãoCondições ambientais: declaradas no certificado
4. Metodologia

Médias de três leituras do instrumento e do padrão de referência, em cada ponto, em meio térmico com uniformidade e estabilidade conhecidas.

5. Padrões utilizados

Termohigrômetro · multicalibrador · termorresistência de referência. Identificações e números dos certificados omitidos.

6. Resultados (°C)
10,1010,22−0,120,192,00∞120 mm
20,7020,75−0,050,172,00∞120 mm
30,1030,16−0,060,152,00∞120 mm
Selecione uma coluna ↑ para entender o significado. Exemplo do primeiro ponto: 10,10 − 10,22 = −0,12 °C.
7. Notas

Convenção declarada: Tendência = VMLI − VR. A incerteza expandida U, k e graus de liberdade efetivos são informados no documento.

8. Responsabilidades

Campos de execução, emissão e assinatura autorizada, sem pessoas identificadas neste modelo.

MODELO DIDÁTICO · NÃO VÁLIDO
Dados completos no certificado original

O técnico deve confirmar identificação do instrumento, data, método, padrões, rastreabilidade e assinatura. Esses dados foram ocultados somente nesta demonstração.

Exemplo construído para treinamento

A apresentação reproduz os campos técnicos, não a aparência nem a autenticidade do certificado original. Não utilize este modelo como comprovação de calibração.

02 · TERMINOLOGIA

As palavras que mais confundem na calibração

Indicação O que o instrumento mostra

Valor fornecido pelo instrumento. Ex.: um transmissor configurado em 0–100 bar gera 12 mA; em uma relação linear ideal, isso equivale a 50 bar.

Fundamento: VIM / leitura de instrumento.
Valor de referência O que usamos para comparar

Valor atribuído pelo padrão de referência, com rastreabilidade e incerteza adequadas. Não é necessariamente um valor exato ou sem incerteza.

Fundamento: VIM e GUM.
Erro de indicação Diferença com sinal

Neste guia adotamos e = indicação − referência. Positivo significa que o instrumento indicou acima da referência; negativo, abaixo. Verifique sempre a convenção expressa no certificado.

Fundamento: VIM; convenção explicitada no método.
Tendência Estimativa do erro sistemático

Pode representar estimativa de erro sistemático nas condições estabelecidas, conforme o modelo de medição. Nem todo certificado utiliza “tendência” como sinônimo de erro de indicação.

Fundamento: VIM.
Incerteza de medição Dispersão atribuída ao resultado

Caracteriza a dispersão dos valores que podem ser atribuídos ao mensurando com base na informação disponível. Não é sinônimo de erro, tolerância ou correção.

Fundamento: VIM / GUM.
Incerteza expandida (U) Abrangência do resultado

Geralmente expressa por U = k × uc, com fator de abrangência k e incerteza-padrão combinada uc. k≈2 costuma estar associado a uma abrangência próxima de 95% sob hipóteses apropriadas; não presuma isso sem consultar o certificado.

Fundamento: GUM / NIT-DICLA-021.
Calibração × ajuste × verificação Três operações diferentes

Calibração: estabelece a relação entre indicações e valores de referência. Ajuste: intervenção para alterar a resposta do instrumento. Verificação: fornece evidência de atendimento a requisitos especificados. Calibrar não significa aprovar automaticamente.

Fundamento: VIM / Inmetro.
Erro + U e raiz da soma quadrática Uso consciente

|e| + U é uma combinação conservadora usada em determinados critérios; √(e² + U²) é uma combinação matemática diferente. Nenhuma das duas é exigência geral para todos os certificados. Adote apenas a expressão estabelecida no critério de aceitação e na regra de decisão da atividade.

Referência: ILAC G8 / procedimento aplicável.
03 · FUNDAMENTOS POR GRANDEZA

O que é medido e como se compara?

Pressão Pa, bar, psi

Força por unidade de área. Em calibração comparamos o medidor com um padrão de pressão, observando pontos e possíveis diferenças entre subida e descida. Pressão manométrica, absoluta e diferencial são referências distintas — não confunda.

Temperatura °C, K, Pt100, termopar

Uma Pt100 varia sua resistência elétrica com a temperatura; o indicador converte Ω em °C pela curva aplicável. Termopares usam a tensão termoelétrica e compensação da junta de referência. Sensores e indicadores podem ser calibrados juntos ou separadamente.

Umidade relativa %UR e ponto de orvalho

Razão entre a pressão parcial do vapor d'água e a pressão de saturação nas mesmas condições, expressa em %. Ao calibrar, controle temperatura, estabilização e uniformidade do ambiente de referência.

Vazão m³/h, L/min, kg/h

Vazão volumétrica representa volume por tempo; vazão mássica, massa por tempo. A relação Qm = ρ Qv exige unidades consistentes e densidade válida nas condições de medição.

Nível mm, m, % e ΔP

Nível pode ser medido por régua, flutuador, radar ou pressão. Na medição hidrostática simplificada, ΔP = ρgh. Densidade do fluido, geometria do tanque e tomada de pressão afetam a interpretação.

Sinais de instrumentação 4–20 mA e 0–10 V

O transmissor converte uma grandeza de processo em sinal elétrico. Para uma faixa linear, 4 mA corresponde ao LRV e 20 mA ao URV. Verifique range configurado, fonte de alimentação, carga e possíveis sinais de diagnóstico fora da faixa.

Massa e volume kg, g, L, mL

A massa é avaliada por comparação com pesos ou outros métodos adequados. Volume pode ser determinado por métodos gravimétricos, volumétricos ou comparação, conforme o instrumento e o procedimento, observando temperatura, densidade e menisco quando aplicável.

pH e ORP pH e mV

O pH é relacionado à atividade de íons hidrogênio, inferida por resposta eletroquímica do eletrodo. ORP é potencial de oxirredução medido em mV. As verificações elétricas e a calibração com soluções não devem ser confundidas.

✓
Uso responsável: esta é uma ferramenta de estudo e apoio. Não substitui os documentos controlados do laboratório, a avaliação da competência, as condições do instrumento e a aprovação de resultados por pessoa autorizada.
COLA DO INSTRUMENTISTA

Consulta técnica

Relações e conceitos resumidos. Referência rápida, não procedimento de calibração.

PRESSÃO
P = F / A

Pressão e força

Pressão em pascal (Pa), força em newton (N), área em m².

VAZÃO
Q = A · v

Vazão volumétrica

Q em m³/s, área em m² e velocidade média em m/s.

NÍVEL
ΔP = ρ · g · h

Coluna hidrostática

Usar pressão diferencial em Pa, densidade em kg/m³ e h em m.

DENSIDADE
ρ = m / V

Densidade de fluido

Massa dividida por volume. Cuidado com condições de temperatura.

SINAIS
% = (mA − 4) / 16 × 100

Corrente e percentual

Para transmissor linear 4–20 mA, 12 mA equivale a 50%.

TEMPERATURA
R₀ = 100 Ω

Pt100 nominal

Resistência nominal de 100 Ω a 0 °C, curva IEC 60751.

METROLOGIA
e = indicação − referência

Erro de indicação

O sinal positivo ou negativo deve ser mantido no resultado.

HISTERESE
H = |I↑ − I↓|

Comparação dos sentidos

Diferença de leituras no mesmo ponto em subida e descida.

VISCOSIDADE
ν = μ / ρ

Viscosidade cinemática

Relaciona viscosidade dinâmica e densidade do fluido.

MALHA
V = I · R

Tensão na carga

Com I em ampères e R em ohms, V resulta em volts.

TRANSMISSORES
Span = URV − LRV

Range × span

LRV e URV são os limites configurados; span é a diferença algébrica entre eles.

VAZÃO ΔP
Q ∝ √ΔP

Extração de raiz

Somente quando o sinal representa ΔP linear; não extrair duas vezes.

pH / mV
E = E₇ + S(pH − 7)

Resposta potenciométrica

O eletrodo produz potencial; o medidor converte mV em pH via inclinação e offset. S ideal ≈ −59,16 mV/pH a 25 °C.

MOVIMENTO
v = Δs / Δt

Velocidade média

Use a distância em mm e o tempo em min para obter mm/min. Exemplo: 100 mm / 2 min = 50 mm/min.

MOVIMENTO
s = v · t

Deslocamento e tempo

Para velocidade média constante. Velocidade × tempo = distância percorrida.

ELETRICIDADE
R = V / I

Resistência elétrica

Lei de Ohm para condições adequadas: V em volts, I em ampères e R em ohms.

PRESSÃO
Pabs = Pman + Patm

Pressão absoluta e manométrica

Requer a pressão atmosférica local. Converter unidades não equivale a converter o tipo de referência de pressão.

ROTAÇÃO
f = RPM · PPR / 60

Encoder e pulsos

PPR efetivo depende da contagem (bordas, canais, multiplicação), mesmo com RPM conhecido.

VAZÃO
Qm = ρ · Qv

Vazão mássica

ρ em kg/m³ e Qv em m³/h resultam em kg/h, desde que o estado do fluido seja compatível.

CONDUTIVIDADE
κ = Kcel · G

Condutância × condutividade

Kcel em cm⁻¹ e G em µS geram κ em µS/cm; temperatura e ajuste do sensor influenciam a indicação.

ⓘ
Origem: conteúdo organizado a partir das referências da imagem de instrumentação fornecida e de relações físicas usuais. Fórmulas simplificadas pressupõem condições específicas.

Mais ideias para as próximas versões

Sugestões para ampliar o portal sem confundir cálculo auxiliar com calibração acreditada.

TemperaturaPt100 de 3 e 4 fios: resistência dos cabos, erro por autoaquecimento e comparação com padrão.
PressãoPressão manométrica × absoluta, teste de histerese, vazamento e ΔP em filtros.
VazãoVelocidade em tubulação, área circular, cálculo volumétrico ↔ mássico e densidade.
NívelTanque cilíndrico horizontal, coluna hidrostática e transmissores 4–20 mA.
QuímicaCondutividade a 25 °C, curva de eletrodo de pH com tampões e relação pH–mV.
DimensionalÁrea, volume, dilatação térmica e comparações de velocidade com régua e cronômetro.
CONSULTA EXTERNA · RBC / ESCOPO

Como consultar o escopo no Inmetro

Orientação para pesquisa no site oficial, sem reproduzir o escopo aqui.

Símbolo da Competec — utilizado somente para identificar a empresa na consulta ao Inmetro
EMPRESA A PESQUISARCompetec Metrologia Ltda.Acreditação: CAL 0420 · confirmar situação vigente no Inmetro
  1. Abra a página oficial da Rede Brasileira de Calibração (RBC), no Inmetro.
  2. Na pesquisa de laboratórios, informe Competec Metrologia Ltda. ou o número CAL 0420.
  3. Abra o escopo vigente e confira o serviço, faixa, CMC, método e local de execução aplicáveis.
  4. Confirme a situação atual da acreditação antes de considerar o serviço como acreditado.
Consultar no site oficial do Inmetro ↗
A marca acima apenas identifica a empresa que deve ser pesquisada. Este portal é independente, não representa a Competec nem o Inmetro e não declara a acreditação de nenhum serviço.