Como funcionam os medidores de vazão

Os medidores de vazão são dispositivos que medem a quantidade de líquido, gás ou vapor que passa por eles. Alguns medidores de vazão medem a vazão como a quantidade de fluido que passa pelo medidor durante um determinado período de tempo (como 100 litros por minuto). Outros medem a quantidade total de fluido que passou pelo medidor (como 100 litros).

Os medidores de vazão consistem em um dispositivo principal, um transdutor e um transmissor. O transdutor detecta o fluido que passa pelo dispositivo principal. O transmissor gera um sinal de vazão utilizável a partir do sinal bruto do transdutor. Esses componentes são frequentemente combinados, de modo que o medidor de vazão propriamente dito pode ser um ou mais dispositivos físicos.

A medição de fluxo pode ser descrita por

Q = A · v, o que significa que o volume de fluido que passa por um medidor de vazão é igual à área da seção transversal do tubo (A) multiplicada pela velocidade média do fluido (v); e

W = r · Q, o que significa que a vazão mássica do fluido que passa por um medidor de vazão (A) é igual à densidade do fluido (r) multiplicada pelo volume do fluido (Q).

Os medidores de vazão volumétricos medem diretamente o volume de fluido (Q) que passa pelo medidor. A única tecnologia de medidor de vazão que mede o volume diretamente é o medidor de vazão de deslocamento positivo.

Os medidores de vazão por velocidade utilizam técnicas que medem a velocidade (v) do fluxo para determinar a vazão volumétrica. Exemplos de tecnologias de medidores de vazão que medem a velocidade incluem medidores magnéticos, de turbina, ultrassônicos, de desprendimento de vórtices e fluidos.

Os medidores de vazão mássica utilizam técnicas que medem a vazão mássica (W) do fluxo. Exemplos de tecnologias de medidores de vazão que medem a vazão mássica incluem os medidores de vazão mássica Coriolis e os medidores de vazão térmica.

Os medidores de vazão inferenciais não medem volume, velocidade ou massa, mas sim a vazão inferindo seu valor a partir de outros parâmetros medidos. Exemplos de tecnologias de medidores de vazão que utilizam medição inferencial incluem medidores de pressão diferencial, medidores de vazão alvo e medidores de vazão de área variável.

Os computadores de vazão são frequentemente usados ​​para compensar as medições de vazão em função das condições reais do processo, como pressão, temperatura, viscosidade e composição.

Outras tecnologias de medidores de vazão incluem medidores que medem o fluxo de líquido em um canal aberto e medidores de inserção que medem o fluxo em um ponto específico da tubulação e usam essa medição para inferir o fluxo em toda a tubulação. Os sistemas de medição de vazão por inserção geralmente utilizam um computador de vazão para compensar os efeitos hidráulicos.

Precauções de instalação para medidores de vazão

Em aplicações com líquidos, certifique-se de que o medidor de vazão esteja instalado de forma a permanecer cheio de líquido, pois a presença de gás/vapor no medidor pode alterar sua geometria e afetar negativamente a precisão.

Em aplicações com gás/vapor, certifique-se de que o medidor de vazão esteja instalado de forma a permanecer cheio de gás/vapor, pois a presença de líquido no medidor pode alterar sua geometria e afetar negativamente a precisão.

Perturbações localizadas a montante (e, às vezes, a jusante) do medidor de vazão, como curvas de tubulação e válvulas de controle, podem afetar negativamente a precisão da medição, pois o medidor pode não ser capaz de medir com precisão fluxos perturbados. Certifique-se de posicionar as válvulas de controle a jusante do medidor de vazão para que as perturbações de fluxo causadas por elas não sejam introduzidas diretamente no medidor (como ocorreria se estivessem localizadas a montante). Além disso, certifique-se de projetar adequadamente as tubulações a montante e a jusante com trechos retos suficientes para eliminar as perturbações que podem afetar a precisão da medição.

Tenha especial cuidado quando o fluxo for bifásico, como fluxo líquido/gás e fluxo líquido/sólido, pois esses fluxos podem afetar negativamente a precisão de muitos medidores de vazão. Atenção: alguns medidores de vazão podem ficar obstruídos e parar de funcionar em fluxos líquido/sólido.

Precauções de aplicação para medidores de vazão

Cada tipo de medidor de vazão possui suas próprias aplicações específicas e restrições de instalação. Não existe um medidor de vazão "universal". A melhor maneira de selecionar o medidor de vazão correto é usar a aplicação como guia, e não a tecnologia. Muitas dessas tecnologias funcionam bem em diversas aplicações. Ao começar pela aplicação, você pode selecionar a tecnologia desejada com base em precisão, custo, durabilidade e confiabilidade, em vez de tentar adaptar a tecnologia escolhida à aplicação em questão.