como funciona o medidor de vazão mássica

I. Introdução

Medidores de vazão mássica são dispositivos essenciais usados ​​para medir a massa de um fluido que flui através de um ponto específico em um sistema. Com suas medições precisas e desempenho confiável, tornaram-se indispensáveis ​​em diversos setores, como petróleo e gás, químico, farmacêutico e de processamento de alimentos. Este artigo tem como objetivo aprofundar o funcionamento dos medidores de vazão mássica, explorando seus princípios de operação, tipos, aplicações, vantagens e limitações.

II. Compreendendo os medidores de vazão mássica

Medidores de vazão mássica são instrumentos projetados para medir a vazão mássica de um fluido, em vez da vazão volumétrica. Enquanto os medidores de vazão tradicionais determinam o volume do fluido que passa por um ponto, os medidores de vazão mássica fornecem leituras diretas da massa do fluido, independentemente de mudanças de temperatura, pressão ou viscosidade.

III. Princípios de funcionamento

1. Medidores de vazão mássica térmica

Um tipo comum de medidor de vazão mássica é o medidor de vazão mássica térmico, que opera com base no princípio da transferência térmica. Ele consiste em dois sensores de temperatura: um sensor aquecido e um sensor de referência. À medida que o fluido flui sobre o sensor aquecido, ele conduz o calor para longe dele, resultando em uma diferença de temperatura entre os dois sensores. Essa diferença de temperatura é diretamente proporcional à vazão mássica, permitindo medições precisas.

2. Medidores de vazão mássica Coriolis

Os medidores de vazão mássica Coriolis operam com base no efeito Coriolis, que é a deflexão aparente do fluxo de fluido devido à rotação da Terra. Esses medidores consistem em um tubo vibratório através do qual o fluido flui. À medida que o fluido passa pelo tubo vibratório, ele causa uma torção ou deflexão devido às forças de Coriolis que atuam sobre ele. A magnitude dessa deflexão está diretamente relacionada à vazão mássica, permitindo medições precisas.

IV. Tipos de medidores de vazão mássica

1. Micromedidores de fluxo de pressão diferencial

Os micromedidores de vazão de pressão diferencial funcionam com base na pressão diferencial criada quando o fluido passa por uma constrição conhecida como bico. Medindo a diferença de pressão no bico, juntamente com outros parâmetros como temperatura e viscosidade, o fluxo de massa pode ser calculado com precisão.

2. Medidores de vazão mássica por dispersão térmica

Os medidores de vazão mássica por dispersão térmica utilizam o princípio da condução térmica. São compostos por dois sensores de temperatura, um aquecido e o outro, um sensor de referência. A transferência de calor do sensor aquecido para o fluido é medida e é inversamente proporcional à vazão mássica.

3. Medidores de vazão mássica Coriolis

Conforme descrito anteriormente, os medidores de vazão mássica Coriolis medem a vazão mássica de um fluido com base no efeito das forças de Coriolis em um tubo vibratório. Esses medidores são altamente precisos, capazes de medir uma ampla gama de fluidos, incluindo aqueles com baixas vazões mássicas.

4. Medidores de vazão eletromagnéticos

Medidores de vazão eletromagnéticos, também conhecidos como medidores magnéticos, são ideais para medir a vazão de fluidos condutores. Eles consistem em um campo magnético gerado por bobinas localizadas na parte externa de um tubo não condutor. Quando o fluido condutor flui através do tubo, ele gera uma voltagem proporcional à sua velocidade. Essa voltagem é então usada para calcular a vazão mássica.

V. Aplicações

Medidores de vazão mássica encontram aplicações em diversos setores devido à sua capacidade de medir diretamente vazões mássicas. Algumas aplicações comuns incluem:

1. Indústria de Petróleo e Gás:

Medidores de vazão mássica são usados ​​para medições de transferência de custódia, monitoramento de poços e monitoramento de dutos, garantindo medições precisas de fluidos como petróleo bruto, produtos refinados de petróleo e gases naturais.

2. Indústria Química:

Medidores de vazão mássica são usados ​​para dosagem e mistura precisas de produtos químicos, bem como para monitorar fluxos de fluidos corrosivos e perigosos, garantindo eficiência e segurança.

3. Indústria Farmacêutica:

Os medidores de vazão mássica desempenham um papel crucial na medição precisa de quantidades de ingredientes durante a fabricação de produtos farmacêuticos. Eles também garantem a conformidade com as regulamentações e o controle de qualidade.

4. Indústria de Processamento de Alimentos:

Medidores de vazão mássica são utilizados para medir com precisão ingredientes líquidos e sólidos no processamento de alimentos, melhorando a qualidade do produto e reduzindo o desperdício.

VI. Vantagens e Limitações

Os medidores de vazão mássica oferecem diversas vantagens:

- Medição direta da vazão mássica, eliminando a necessidade de cálculos ou correções adicionais.

- Ampla gama de aplicações devido à sua capacidade de medir diversos fluidos.

- Alta precisão e repetibilidade.

- Baixa queda de pressão no medidor, minimizando perdas de energia.

No entanto, os medidores de vazão mássica também apresentam algumas limitações:

- Custo relativamente alto em comparação aos medidores de vazão tradicionais.

- Suscetibilidade a vibrações ou perturbações externas, afetando a precisão.

- Necessidade de calibração e manutenção periódicas para garantir medições precisas.

VII. Conclusão

Medidores de vazão mássica desempenham um papel fundamental para garantir medições precisas de vazão em uma ampla gama de indústrias. Ao medir diretamente a vazão mássica de fluidos, esses medidores fornecem dados confiáveis, essenciais para o controle de processos, garantia de qualidade e conformidade regulatória. Com seus diversos princípios de operação e tipos, os medidores de vazão mássica tornaram-se ferramentas indispensáveis ​​para engenheiros, profissionais e pesquisadores em diversos setores, impulsionando avanços e inovação em seus respectivos campos.

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