Medidores de vazão mássica vs. medidores de vazão volumétricos

Medidores de vazão mássica vs. medidores de vazão volumétricos

Introdução:

Quando se trata de medir o fluxo de gases e líquidos em processos industriais, dois tipos populares de medidores de vazão são os medidores de vazão mássica e os medidores de vazão volumétrica. Ambos os tipos de medidores têm características e aplicações únicas, e entender as diferenças entre eles é crucial para selecionar o instrumento certo para um trabalho específico. Neste artigo, compararemos e contrastaremos medidores de vazão mássica e medidores de vazão volumétrica, explorando seus princípios de operação, vantagens e limitações.

Princípios de operação:

Medidores de vazão mássica

Medidores de vazão mássica, como o nome sugere, medem a vazão mássica de um fluido que passa pelo sistema. Esses medidores são projetados para medir diretamente a massa do fluido, independentemente de mudanças de temperatura, pressão ou composição. Um dos tipos mais comuns de medidores de vazão mássica é o medidor de vazão mássica térmico, que utiliza as propriedades térmicas do fluido para medir a vazão. Esse tipo de medidor normalmente consiste em dois sensores de temperatura e um aquecedor, que são usados ​​para aquecer o fluido e medir a transferência de calor entre os dois sensores.

O princípio por trás dos medidores de vazão mássica térmica é que a quantidade de calor necessária para manter um sensor a uma temperatura constante é diretamente proporcional à vazão mássica do fluido. Isso torna os medidores de vazão mássica térmica adequados para medir a vazão de gases, pois não dependem da densidade do fluido.

Outro tipo de medidor de vazão mássica é o medidor de vazão Coriolis, que utiliza o efeito Coriolis para medir a vazão mássica de um fluido. Em um medidor de vazão Coriolis, o fluido passa por um tubo vibratório, e a força de Coriolis faz com que o tubo se torça. A quantidade de torção é diretamente proporcional à vazão mássica, permitindo medições precisas da vazão mássica.

Medidores de vazão volumétricos

Ao contrário dos medidores de vazão mássica, os medidores de vazão volumétricos medem o volume de fluido que passa pelo sistema ao longo de um determinado período de tempo. Esses medidores são comumente utilizados em aplicações onde o volume do fluido é o principal parâmetro de interesse, como em aplicações de faturamento e transferência de custódia.

Um dos tipos mais utilizados de medidores de vazão volumétricos é o medidor de vazão de deslocamento positivo, que mede a vazão enchendo e esvaziando repetidamente uma câmara de volume conhecido. À medida que o fluido flui através do medidor, as câmaras são preenchidas e esvaziadas alternadamente, e o volume total de fluido que passa pelo medidor pode ser calculado com base no número de vezes que a câmara é preenchida.

Outro tipo de medidor de vazão volumétrico é o medidor de vazão de turbina, que mede a vazão contando o número de rotações do rotor da turbina à medida que o fluido flui através do medidor. A velocidade de rotação da turbina é diretamente proporcional à vazão, permitindo uma medição precisa da vazão volumétrica.

Vantagens e limitações:

Medidores de vazão mássica

Uma das principais vantagens dos medidores de vazão mássica é sua capacidade de fornecer medições precisas da vazão, independentemente de mudanças de temperatura, pressão ou composição do fluido. Isso os torna particularmente adequados para aplicações em que a vazão mássica do fluido é o parâmetro crítico.

No entanto, uma limitação dos medidores de vazão mássica é que eles geralmente são mais caros e complexos de instalar e manter em comparação com os medidores de vazão volumétricos. Além disso, os medidores de vazão mássica podem não ser adequados para aplicações em que o volume do fluido é o principal parâmetro de interesse, como em aplicações de faturamento e transferência de custódia.

Medidores de vazão volumétricos

Medidores de vazão volumétricos são geralmente mais econômicos e fáceis de instalar e manter em comparação aos medidores de vazão mássica. Eles também são adequados para aplicações em que o volume do fluido é o parâmetro crítico, como em aplicações de faturamento e transferência de custódia.

Uma limitação dos medidores de vazão volumétricos é que eles podem não fornecer medições precisas da vazão em aplicações onde a densidade do fluido não é constante ou onde mudanças de temperatura e pressão podem afetar o volume do fluido. Além disso, medidores de vazão volumétricos podem não ser adequados para aplicações onde a vazão mássica do fluido é o principal parâmetro de interesse.

Aplicações:

Medidores de vazão mássica

Medidores de vazão mássica são comumente utilizados em aplicações onde a vazão mássica do fluido é o parâmetro crítico, como em controle e monitoramento de processos, monitoramento ambiental e de emissões, e medição de vazão de gás nas indústrias química e petroquímica. Eles também são utilizados em aplicações onde a densidade do fluido pode variar significativamente e onde mudanças de temperatura e pressão podem afetar o volume do fluido.

Nas indústrias médica e farmacêutica, medidores de vazão mássica são utilizados para medir a vazão de gases em equipamentos respiratórios e sistemas de anestesia. Na indústria de alimentos e bebidas, medidores de vazão mássica são utilizados para medir a vazão de gases e líquidos na produção e embalagem de alimentos e bebidas.

Medidores de vazão volumétricos

Medidores de vazão volumétricos são comumente utilizados em aplicações onde o volume do fluido é o parâmetro-chave, como em aplicações de transferência de custódia e faturamento, tratamento de água e esgoto, irrigação e aplicações agrícolas. Eles também são utilizados em aplicações onde mudanças de temperatura e pressão têm impacto mínimo no volume do fluido.

Na indústria de petróleo e gás, medidores de vazão volumétricos são usados ​​para medir a vazão de petróleo, gás natural e outros hidrocarbonetos em aplicações de dutos e transferência de custódia. Na indústria de água e esgoto, medidores de vazão volumétricos são usados ​​para medir a vazão de água em sistemas de tratamento e distribuição.

Resumo:

Em resumo, medidores de vazão mássica e medidores de vazão volumétricos são dois tipos populares de medidores de vazão com características e aplicações próprias e únicas. Os medidores de vazão mássica medem a vazão mássica de um fluido, fornecendo medições precisas independentemente de mudanças de temperatura, pressão ou composição do fluido. Eles são comumente utilizados em aplicações onde a vazão mássica é o parâmetro crítico.

Por outro lado, os medidores de vazão volumétricos medem o volume de fluido que passa pelo sistema, tornando-os adequados para aplicações onde o volume do fluido é o principal parâmetro de interesse. Enquanto os medidores de vazão mássica são comumente utilizados em aplicações de controle de processos, monitoramento ambiental e medição de vazão de gás, os medidores de vazão volumétricos são amplamente utilizados em transferência de custódia, tratamento de água e esgoto e aplicações de irrigação.

No final, a escolha entre medidores de vazão mássica e medidores de vazão volumétricos depende, em última análise, dos requisitos específicos da aplicação, e entender os princípios de operação, vantagens e limitações de cada tipo de medidor é crucial para tomar uma decisão informada.

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