Princípio de funcionamento do medidor de vazão Coriolis

O princípio de funcionamento do medidor de vazão mássica é básico, mas muito eficaz. Este fenômeno está presente em todos os lugares do mundo físico; por exemplo, a rotação da Terra e seu efeito no clima.

Um medidor de vazão do tipo Coriolis contém um tubo energizado por uma vibração fixa. Quando um fluido (gás ou líquido) passa por este tubo, o momento do fluxo de massa causa uma mudança na vibração do tubo, que se torce, resultando em uma mudança de fase. Essa mudança de fase pode ser medida e uma saída linear pode ser derivada, proporcional à vazão.

Medidores de vazão mássica são os tipos de medidores de vazão empregados principalmente em processos relacionados à massa, como reações químicas, transferência de calor, etc. Em todos esses processos, a medição precisa da vazão é o pré-requisito.

Um medidor de Coriolis funciona com base no Efeito Coriolis, daí seu nome. Os medidores de Coriolis são considerados medidores de massa verdadeiros, pois tendem a medir a vazão mássica diretamente, enquanto outras tecnologias de medidores de vazão medem a vazão volumétrica.

Como a massa não muda, não são necessários ajustes para as características variáveis ​​do fluido. Portanto, um medidor de Coriolis opera de forma linear.

Quando um fluido flui em um tubo e é submetido à aceleração de Coriolis pela introdução mecânica de rotação aparente no tubo, a intensidade da força de deflexão gerada pelo efeito inercial de Coriolis será uma função da vazão mássica do fluido. Se um tubo for girado em torno de um ponto enquanto o líquido flui através dele (em direção ou para longe do centro de rotação), esse fluido gerará uma força inercial (atuando no tubo) perpendicular à direção do fluxo.

Como funciona um medidor de vazão Coriolis?

O princípio de funcionamento do medidor de vazão Coriolis é baseado no Efeito Coriolis. Em resumo, a força de Coriolis é uma das forças de inércia que afetam as oscilações do tubo.

Quando o trabalho começa, o acionamento começa a empurrar o tubo. Assim, ele começa a oscilar com uma certa frequência. Os sensores estão localizados em ambos os lados e registram os parâmetros de vibração atuais (sem vazão).

Quando o tubo não está cheio, ambas as extremidades oscilam na mesma fase. No gráfico de oscilações de frequência, a senoidal na entrada será igual aos parâmetros na saída.

O rastreamento da frequência de flutuação é a parte principal da medição. Quando uma substância, como um líquido, começa a se mover pelos tubos, o tubo sofre distorções adicionais na frequência devido à inércia do fluxo. Isso ocorre porque o fluxo interage com as paredes do tubo. Os resultados podem ser fortemente afetados por vibrações externas. Se isso não puder ser evitado, você pode usar um medidor de vazão ultrassônico.

Devido ao aparecimento de efeitos adicionais nas paredes, a entrada e a saída do tubo começam a vibrar em fases diferentes. Agora, suas oscilações senoidais terão uma diferença na forma de um pequeno deslocamento entre elas.

Aplicações do medidor de vazão Corilis

O princípio de operação do medidor de vazão mássico Coriolis permite trabalhar com uma ampla variedade de meios. Os dispositivos podem trabalhar com meios contaminados, pois os sensores não entram em contato com o fluxo. O medidor de vazão mássico do tipo Coriolis é comumente usado para trabalhar com as seguintes substâncias:

Gases

Água

Ar

Combustível

Materiais viscosos

Esse medidor de densidade de vazão Coriolis é capaz até mesmo de medir materiais de lama.

Vantagens e desvantagens do medidor de vazão Coriolis

Depois de considerar o design do sensor de fluxo e seu princípio de funcionamento, vamos analisar as principais vantagens e desvantagens desse dispositivo.

Vantagens de um medidor de vazão Coriolis:

Precisão das medições

Alta repetibilidade

Sem dependência da direção do fluxo

Falta de peças móveis

O serviço técnico mínimo exigido

Capacidade de trabalhar com substâncias muito viscosas

Desvantagens do medidor de vazão Coriolis:

Em geral, esses tipos de transdutores representam uma maneira simples e eficaz de medir parâmetros de vazão em dutos. No entanto, eles precisam de condições físicas estáveis ​​para operar.