Quais são os três tipos de medidores de vazão?1

Introdução aos medidores de vazão

Medidores de vazão são essenciais em diversos setores e aplicações, pois são usados ​​para medir a vazão de líquidos e gases. Dependendo das necessidades específicas de cada setor ou processo, diferentes tipos de medidores de vazão são utilizados. Cada tipo de medidor de vazão tem suas próprias vantagens e limitações, e é essencial entender as diferenças entre eles para escolher a opção mais adequada para uma determinada aplicação. Neste artigo, exploraremos os três tipos de medidores de vazão, incluindo seus princípios de operação, aplicações e prós e contras.

Tipos de medidores de vazão

Existem vários tipos de medidores de vazão disponíveis no mercado, mas eles podem ser classificados em três categorias principais: medidores de vazão de pressão diferencial, medidores de vazão de velocidade e medidores de vazão de deslocamento positivo. Cada categoria inclui diversos tipos de medidores de vazão, cada um com seu próprio princípio de funcionamento e aplicação específicos.

Medidores de vazão de pressão diferencial

Medidores de vazão de pressão diferencial, também conhecidos como medidores de vazão DP, baseiam-se no princípio de que a queda de pressão através de uma obstrução no caminho do fluxo está relacionada à vazão. Placas de orifício, tubos Venturi e bicos de vazão são tipos comuns de medidores de vazão DP. Esses medidores operam criando uma queda de pressão no fluxo, que pode ser correlacionada à vazão de acordo com uma equação específica.

Os medidores de vazão de placa de orifício são um dos tipos mais comuns de medidores de vazão DP. Consistem em uma placa plana com um furo no meio, que é inserida na linha de vazão. À medida que o fluido passa pelo orifício, a pressão diminui, e essa queda de pressão está correlacionada com a vazão. Os medidores de vazão de placa de orifício são amplamente utilizados devido à sua simplicidade, baixo custo e facilidade de instalação. No entanto, podem ser propensos a imprecisões e não são adequados para baixas vazões.

Tubos Venturi são outro tipo de medidor de vazão DP. Eles consistem em uma seção convergente, uma garganta e uma seção divergente. À medida que o fluido passa pela seção convergente, a velocidade aumenta, causando uma diminuição na pressão. O fluido então passa pela garganta, onde a pressão atinge seu ponto mais baixo. Finalmente, na seção divergente, a velocidade diminui e a pressão aumenta. Os tubos Venturi oferecem maior precisão em comparação com placas de orifício e podem lidar com vazões mais altas, mas são mais caros e exigem mais espaço para instalação.

Bicos de fluxo são semelhantes aos tubos de Venturi, mas têm um formato diferente. Consistem em uma seção convergente, uma garganta e uma seção divergente, muito semelhante aos tubos de Venturi. No entanto, os bicos de fluxo têm um formato mais curto e aerodinâmico, o que lhes permite lidar com fluxos de alta velocidade com eficiência. São comumente utilizados em aplicações de alta pressão e alta temperatura, como medição de vazão de vapor. Os bicos de fluxo são mais caros do que as placas de orifício, mas oferecem maior precisão e podem lidar com uma faixa mais ampla de vazões.

Medidores de vazão de velocidade

Medidores de vazão de velocidade, como o nome sugere, medem a velocidade do fluido em escoamento para determinar a vazão. Esses medidores de vazão incluem dispositivos como medidores de vazão eletromagnéticos, medidores de vazão ultrassônicos e medidores de vazão de turbina. Em vez de criar uma queda de pressão no fluxo, os medidores de vazão de velocidade medem diretamente a velocidade do fluido e calculam a vazão com base na área da seção transversal do fluxo.

Medidores de vazão eletromagnéticos, também conhecidos como medidores magnéticos de vazão, utilizam a lei de Faraday da indução eletromagnética para medir a vazão de fluidos condutores. Esses medidores de vazão consistem em um tubo de vazão não intrusivo e dois eletrodos dispostos transversalmente ao diâmetro do tubo. Quando o fluido condutor passa pelo campo magnético criado pelo medidor de vazão, uma voltagem é induzida nos eletrodos, que é diretamente proporcional à vazão. Os medidores de vazão eletromagnéticos são altamente precisos, mesmo na presença de materiais abrasivos ou corrosivos, e são amplamente utilizados no tratamento de água e esgoto, processamento químico e nas indústrias de alimentos e bebidas.

Medidores de vazão ultrassônicos utilizam ondas ultrassônicas para medir a velocidade do fluido. Existem dois tipos principais de medidores de vazão ultrassônicos: medidores de vazão de tempo de trânsito e medidores Doppler. Os medidores de vazão ultrassônicos de tempo de trânsito medem o tempo que um sinal ultrassônico leva para viajar a montante e a jusante na corrente de fluxo e calculam a vazão com base na diferença nos tempos de viagem. Os medidores de vazão ultrassônicos Doppler emitem ondas ultrassônicas que refletem nas partículas ou gases em suspensão no fluido, e a mudança na frequência das ondas refletidas é usada para calcular a vazão. Os medidores de vazão ultrassônicos são adequados para uma ampla gama de aplicações, incluindo águas residuais, mineração e petróleo e gás.

Medidores de vazão tipo turbina consistem em um rotor com pás de turbina montadas axialmente no fluxo. À medida que o fluido flui através do medidor, ele faz o rotor girar, e a velocidade de rotação do rotor é diretamente proporcional à vazão. Medidores de vazão tipo turbina são comumente usados ​​para medir líquidos e gases limpos e de baixa viscosidade em aplicações como tratamento de água, processamento químico e fabricação de produtos farmacêuticos. Eles oferecem alta precisão e amplas relações de redução, mas podem ser sensíveis a mudanças na viscosidade e exigem uma tubulação reta a montante e a jusante para medições precisas.

Medidores de vazão de deslocamento positivo

Medidores de vazão de deslocamento positivo medem a vazão enchendo e esvaziando repetidamente uma câmara de volume conhecido com o fluido. À medida que a câmara enche e esvazia, o número de ciclos é contado e usado para calcular a vazão. Os tipos de medidores de vazão de deslocamento positivo incluem medidores de disco nutante, de engrenagem oval e de pistão. Esses medidores de vazão são conhecidos por sua alta precisão, especialmente em baixas vazões, e podem lidar com uma ampla faixa de viscosidades.

Medidores de vazão de disco de nutação consistem em um disco ou rotor que oscila conforme o fluido flui através do medidor. À medida que o disco oscila, ele desloca um volume conhecido de fluido, e o número de oscilações é proporcional à vazão. Medidores de vazão de disco de nutação são comumente usados ​​para medir água, combustível e outros líquidos limpos e não abrasivos. Eles fornecem medições precisas e não são afetados por mudanças de temperatura, pressão ou viscosidade.

Medidores de vazão com engrenagens ovais utilizam duas engrenagens ovais que giram dentro de uma câmara. À medida que o fluido flui pela câmara, as engrenagens giram, e o número de rotações é diretamente proporcional à vazão. Medidores de vazão com engrenagens ovais são adequados para medir uma ampla gama de líquidos, incluindo fluidos corrosivos e abrasivos, e oferecem alta precisão e repetibilidade.

Medidores de vazão de pistão consistem em uma câmara cilíndrica com um pistão que se move para frente e para trás conforme o fluido flui através do medidor. O movimento do pistão desloca um volume conhecido de fluido a cada curso, e o número de cursos é usado para calcular a vazão. Medidores de vazão de pistão são comumente usados ​​para medir fluidos de alta viscosidade, como óleos e graxas, e oferecem alta precisão e confiabilidade, mesmo em ambientes agressivos.

Conclusão

Concluindo, medidores de vazão são dispositivos essenciais para medir a vazão de líquidos e gases em diversas aplicações industriais, comerciais e residenciais. Compreender os diferentes tipos de medidores de vazão e seus princípios de operação é crucial para selecionar o medidor de vazão mais adequado para uma aplicação específica. Seja um medidor de vazão de pressão diferencial, um medidor de vazão de velocidade ou um medidor de vazão de deslocamento positivo, cada tipo tem seu próprio conjunto de vantagens e limitações. Levando em consideração fatores como o tipo de fluido, a faixa de vazão, os requisitos de precisão e as condições ambientais, é possível escolher o medidor de vazão mais adequado para qualquer aplicação.

Neste artigo, exploramos os três principais tipos de medidores de vazão, incluindo seus princípios de funcionamento, aplicações e vantagens e desvantagens. De placas de orifício e medidores de vazão ultrassônicos a medidores de disco nutante e pistão, há uma ampla gama de medidores de vazão disponíveis para atender às diversas necessidades de diferentes indústrias e processos. Seja medindo a vazão de água em uma estação de tratamento de água municipal, monitorando a vazão de produtos químicos em uma fábrica ou medindo a vazão de gás natural em um edifício residencial, existe um medidor de vazão projetado para fornecer medições precisas e confiáveis.

De modo geral, os medidores de vazão desempenham um papel crucial para garantir a operação eficiente e segura de uma ampla gama de processos e aplicações. Com os constantes avanços tecnológicos, há constantemente novos desenvolvimentos em técnicas e dispositivos de medição de vazão, que aumentam ainda mais sua precisão, confiabilidade e versatilidade. À medida que as indústrias continuam a evoluir e inovar, a demanda por medidores de vazão mais sofisticados e eficientes tende a crescer, consolidando ainda mais a importância desses dispositivos no mundo moderno.

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