Como realizar uma calibração precisa do medidor de vazão mássica

Introdução:

A calibração precisa de medidores de vazão mássica é um aspecto essencial da medição de vazão em diversos setores, incluindo petróleo e gás, processamento químico e manufatura. Medidores de vazão são usados ​​para medir a vazão de líquidos, gases e vapores em um processo, e a calibração é necessária para garantir sua precisão e confiabilidade. O processo de calibração envolve a comparação da saída do medidor de vazão em teste com um padrão de referência. Este artigo fornecerá uma visão geral do processo de calibração de medidores de vazão mássica, incluindo os tipos de medidores de vazão e padrões utilizados, e as etapas envolvidas na realização de uma calibração precisa.

O que é calibração de medidor de vazão mássica?

Calibração é o processo de determinar a precisão e a confiabilidade de um medidor de vazão comparando sua saída com um padrão de referência. Medidores de vazão mássica medem a vazão mássica de um fluido que passa por uma tubulação, em vez da vazão volumétrica. A vazão mássica é uma medida mais precisa, pois não é afetada por mudanças de densidade, temperatura ou pressão. A calibração garante que o medidor de vazão esteja fornecendo medições precisas e repetíveis em sua faixa especificada, o que é fundamental para o controle e a segurança do processo.

Tipos de medidores de vazão mássica:

Existem vários tipos de medidores de vazão mássica, incluindo medidores de Coriolis, térmicos e de pressão diferencial. Cada tipo tem suas próprias vantagens e desvantagens, e o tipo escolhido para uma aplicação específica depende dos requisitos específicos da aplicação.

Medidores de vazão Coriolis:

Os medidores de vazão Coriolis medem a vazão detectando a torção ou flexão de um tubo vibratório causada pela passagem do fluido. A magnitude da torção é proporcional à vazão mássica. Os medidores de vazão Coriolis são altamente precisos e podem medir vazões de 0,1 a 10.000 kg/h com uma precisão de ±0,1%. Sua principal desvantagem é o custo e o tamanho, o que limita seu uso em aplicações com espaço e orçamento limitados.

Medidores de vazão térmica:

Os medidores de vazão térmicos medem a vazão aquecendo um elemento sensor e medindo a perda de calor causada pela passagem do fluido sobre ele. A taxa de perda de calor é proporcional à vazão mássica. Os medidores de vazão térmicos são relativamente baratos e podem medir vazões de alguns gramas por hora a vários milhares de quilogramas por hora com uma precisão de ±1%. Sua principal desvantagem é a sensibilidade a mudanças na temperatura e na composição do fluido.

Medidores de vazão de pressão diferencial:

Medidores de vazão de pressão diferencial medem a vazão detectando a queda de pressão através de uma constrição no caminho do fluxo, como uma placa de orifício. A queda de pressão é proporcional à vazão mássica. Medidores de vazão de pressão diferencial são amplamente utilizados em diversos setores e são relativamente baratos. Eles podem medir vazões de alguns litros por minuto a centenas de metros cúbicos por minuto com uma precisão de ±1%. Sua principal desvantagem é a sensibilidade a mudanças na densidade e viscosidade do fluido, o que pode afetar a precisão da medição.

Padrões de calibração:

Padrões de calibração são dispositivos usados ​​para fornecer uma referência para um medidor de vazão em teste. Normalmente, são calibrados por um laboratório nacional de padrões ou por um laboratório de calibração credenciado, e sua precisão pode ser rastreada por padrões nacionais ou internacionais. Os dois principais tipos de padrões de calibração usados ​​para medidores de vazão mássica são gravimétricos e volumétricos.

Padrões gravimétricos:

Os padrões gravimétricos utilizam uma balança para medir a massa de fluido que passa por um medidor de vazão durante uma calibração. A vazão mássica é então calculada dividindo-se a massa medida pelo intervalo de tempo. Os padrões gravimétricos são altamente precisos e fornecem um padrão de referência rastreável. Sua principal desvantagem é a complexidade e o custo, o que limita seu uso a laboratórios de calibração de ponta.

Padrões Volumétricos:

Os padrões volumétricos utilizam um recipiente calibrado para medir o volume de fluido que passa por um medidor de vazão durante uma calibração. A vazão volumétrica é então calculada dividindo-se o volume medido pelo intervalo de tempo. Os padrões volumétricos são menos precisos que os padrões gravimétricos, mas são mais simples e baratos de usar. Sua principal desvantagem é a sensibilidade a mudanças na densidade e na temperatura do fluido.

O processo de calibração:

O processo de calibração para medidores de vazão mássica normalmente envolve as seguintes etapas:

1. Verifique se o medidor de vazão está limpo e em boas condições de funcionamento

2. Conecte o medidor de vazão ao padrão de calibração

3. Ajuste o medidor de vazão para corresponder ao padrão de calibração

4. Registre os dados de calibração

5. Calcule a precisão e a incerteza do medidor de vazão

Etapa 1: Verifique se o medidor de vazão está limpo e em boas condições de funcionamento:

Antes de iniciar o processo de calibração, é essencial verificar se o medidor de vazão está limpo, livre de detritos e em boas condições de funcionamento. Qualquer acúmulo ou depósito no medidor de vazão pode afetar sua precisão e reduzir sua vida útil. Uma limpeza completa do medidor de vazão antes da calibração é fundamental para garantir a precisão e a repetibilidade dos resultados da calibração.

Etapa 2: Conecte o medidor de vazão ao padrão de calibração:

O medidor de vazão em teste é conectado ao padrão de calibração, seja por meio de conexão direta ao padrão ou por meio de adaptadores ou mangueiras. É essencial garantir que o medidor de vazão esteja conectado corretamente e com segurança para evitar vazamentos ou perda de pressão durante o processo de calibração. O padrão de calibração deve ser apropriado para o tipo e a faixa do medidor de vazão em teste.

Etapa 3: ajuste o medidor de vazão para corresponder ao padrão de calibração:

O medidor de vazão é então ajustado para corresponder ao padrão de calibração. Os ajustes podem envolver a alteração das configurações de zero e span do medidor de vazão, a modificação dos componentes eletrônicos internos ou o ajuste dos componentes mecânicos. Os ajustes visam fazer com que a saída do medidor de vazão corresponda o mais próximo possível à saída do padrão de calibração.

Etapa 4: Registre os dados de calibração:

Durante o processo de calibração, a saída do medidor de vazão é registrada em diversas vazões, normalmente abrangendo a faixa especificada do medidor. Os dados de calibração devem incluir as vazões calibradas, a saída do medidor de vazão e a saída do padrão de calibração. Os dados também devem incluir quaisquer ajustes feitos no medidor de vazão e no padrão de calibração.

Etapa 5: Calcule a precisão e a incerteza do medidor de vazão:

Os dados de calibração são usados ​​para calcular a precisão e a incerteza do medidor de vazão. A precisão é a diferença entre a saída do medidor de vazão e a saída do padrão de calibração, expressa como uma porcentagem da saída do padrão de calibração. A incerteza é o grau de dúvida ou erro associado à medição da precisão. A incerteza normalmente inclui contribuições do padrão de calibração, do medidor de vazão e do procedimento de medição.

Conclusão:

A calibração precisa de medidores de vazão mássica é essencial para garantir o controle e a segurança do processo em muitos setores. O processo de calibração envolve a comparação da saída do medidor de vazão em teste com um padrão de referência para determinar sua precisão e confiabilidade. Existem vários tipos de medidores de vazão mássica, incluindo medidores de vazão Coriolis, térmicos e de pressão diferencial, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens. Os padrões de calibração, incluindo gravimétricos e volumétricos, fornecem uma referência rastreável para um medidor de vazão em teste. O processo de calibração normalmente envolve a verificação da limpeza e do funcionamento do medidor de vazão, sua conexão com o padrão de calibração, o ajuste para corresponder ao padrão de calibração, o registro dos dados de calibração e o cálculo da precisão e da incerteza do medidor de vazão. A calibração precisa do medidor de vazão mássica garante que os medidores de vazão forneçam medições precisas e repetíveis em sua faixa especificada, o que é fundamental para o controle e a segurança do processo.