1. Introdução. 2. Sensores de vazão baseados na pressão
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- José Carvalho Sabala
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1 Sensores de Vazão
2 1. Introdução 2. Sensores de vazão baseados na pressão
3 2.1 Placa de orifício
4 2.2 Bocal de fluxo
5 2.3 Tubo de venturi
6 2.4 Tubo de pitot
7
8 Sendo: Pt: pressão total ou de estagnação; Ps: pressão estática; V: velocidade aerodinãmica ρ: densidade do ar Pressão de estagnação = pressão estática + pressão dinâmica
9 - Tubo de pitot
10 3. Sensores de vazão por turbina
11
12 4. Medidoresde vazão magnéticos
13 4.1 Vantagense desvantagens -Vantagens O tubo medidor é totalmente sem obstrução e não possui peças moveis. A perda de pressão permanente através do cabo medidor é igual à perda de um pedaço de tubulação de mesmo comprimento. Os custos de bombeamento são baixos por causa da pequena perda de carga; O consumo de energia é muito baixo, 15 a 20 watts; O medidor pode manipular fluidos diversos: sujos, com sólidos em suspensão, ácidos, bases, águas e soluções aquosas, por causa da boa resistência à corrosão e erosão apresentada pelos diversos tipos de revestimento, como teflon, cerâmica e plásticos especiais; * O medidor pode medir vazões muito pequenas e muito elevadas, sendo comercialmente disponíveis com diâmetros entre 3 mm e 3 m; * Pode medir vazão nas duas direções.
14 -Desvantagens * O medidor só funciona com fluidos que tenham uma condutividade elétrica mínima, típica de 1 μs/cm. (S: siemens) * Não mede algumas substâncias puras, incluindo hidrocarbonos e não mede gases; * O medidor é relativamente pesado; * A instalação elétrica deve ser bem cuidada, principalmente o aterramento; * O custo do sistema total varia de moderado para caro, sendo justificado seu uso quando se tem problemas de fluido; * O medidor precisa estar sempre cheio, mesmo quando não há vazão, para não gerar voltagens espúrias e deve ter o ajuste de zero periódico.
15 5. Medidoresde vazão de deslocamento positivo Princípiode Arquimedes: qualquer objeto submerso em um fluido, desloca seu volume de fluido. A característica básica do medidor de vazão a deslocamento positivo é a passagem do fluido através do elemento primário em quantidades discretas. Conhecendo-se o volume de cada quantidade e se conte o número das quantidades isoladas, obtém-se o volume total.
16 5. 1 Disco nutante Certo volume predeterminado é deslocado continuamente pelo movimento rotativo do disco, cujo centro é uma esfera. O número de rotações do disco é contado por meio de uma série de engrenagens e indica a quantidade de líquido deslocada de montante para jusante. Trata-se, pois, de um integrador de vazão, sendo apropriado para medir vazões não muito grandes de líquidos limpos. Emprega-se com tubulações de 1/2 até 4, para vazões de 0,2 até 100m3/h, com a precisão de ± 1%. Exemplo de aplicação: consumo de água em residências
17 5. 2 Rotor 5. 3 Engrenagens ovais
18 5. 4 Lâminasrotatórias
19 5.5 Vantagens e Desvantagens -Vantagens * Os medidores a deslocamento positivo fornecem boa precisão (± 0,25% do valor medido. Sua repetibilidadeé da ordem de ±0,05% do valor medidor. * Podem ser aplicados para fluidos com alta viscosidade. Não requerem alimentação externa e apresentam vários tipos de indicadores. * Seu desempenho praticamente não é afetado pela configuração a montante do medidor. * São simples e fáceis de serem mantido
20 -Desvantagens * Requerem peças usinadas com grande precisão. * Os líquidos medidos devem ser limpos, senão o desgaste destruiria rapidamente o medidor e degradaria sua precisão. As partículas contaminantes devem ser menores que 100 micrometros. * As peças móveis requerem manutenção periódica; os instrumentos podem exigir recalibraçãoe manutenção periódicas. * Eles podem se danificar por excesso de velocidade e requerem alta pressão para a operação. * Não servem para manipular fluidos sujos, não lubrificantes e abrasivos.
21 5.6Rotâmetros
22 6.Medidoresde vazão ultra-sônicos Um feixe de ondas sonoras estreito (na faixa acústica ou na ultra-sônica) lançado através de umfluidoem movimento sofre um efeito de arrastamento. Na forma mais simples, é constituído por um transdutor transmissor de ultra-sons (TT) eporum transdutor receptor (TR). A onda ultra-sônica, enviada em pulsações, atravessa o fluido duas vezes, após reflexão na parede oposta. Como a onda é arrastada pelo movimento do líquido, o percurso total e a atenuação da onda dependem da velocidade do fluido.
23 - Aplicações: líquidos viscosos e pastosos, perigosos (alta pressão, corrosivos, radioativos). Para utilizá-lo em fluidos limpos (sem impurezas), há um obstrução anterior ao sensor com o objetivo de formar vórtices.
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