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Como funciona um medidor tipo mássico

No início do século XIX, o engenheiro e matemático francês Gaspard Coriolis, estabeleceu que uma massa m, deslocando-se com uma velocidade relativa vr  em relação a um sistema de referência, por sua vez em movimento de rotação ω, esta massa é submetida a uma força ƒc de acordo com a equação:

                                               ƒc = 2 m. ω Λ v 

À força ƒc dá-se o nome de “força de Coriolis”

Princípio de funcionamento

medicao-massica

O medidor é composto por um tubo interno ou um par de tubos por onde o fluido passa.

Os tubos podem ser retos ou em formato de U , dependendo do tipo de medidor e aplicação a que se destina.

O driver é um solenoide que impõe ao tubo uma certa amplitude de vibração na frequência de ressonância do conjunto mecânico formado pelo tubo e fluido.

Sendo Q a vazão em massa, considere as situações abaixo para um medidor tipo tubo reto no qual mede-se o deslocamento dos sensores A e B no tempo:

grafico-deslocamento

grafico-deslocamento-2

 

Quando a passagem de massa no interior do tubo é zero, a diferença de tempo de deslocamento entre os sensores A e  B será zero.

Quando há passagem de massa no interior do tubo, a diferença de tempo de deslocamento entre os sensores A e  B será proporcional à vazão mássica.

Esse tempo é medido em Nanosegundos e exige grande sensibilidade dos sensores de posição A e B.

Medição de Densidade

A medição da densidade de um fluido se  baseia na frequência de ressonância do conjunto de medição composto pelo tubo e fluido . O sistema de controle do medidor se ajusta à frequência de ressonância do conjunto que está associada à sua massa total ( tubo cheio de fluido homogêneo) .  À medida que a densidade dos produtos que passam pelo medidor aumenta ou diminui, esta frequência natural diminui ou aumenta inversamente à densidade dos fluidos.

frequencia

Medição de Temperatura  e Concentrações

Um sensor de temperatura é montado internamento ao tubo de modo a medirmos a temperatura do fluido.

Além de servir como parâmetro de segurança operacional para os limites do medidor , a medição de temperatura , associada à medição de densidade nos possibilita calcular outros tipos de grandezas associadas ao fluido como:

  • Concentração Genérica
  • Grau Brix
  • Grau INPM
  • Grau GL
  • Grau Platô
  • Baumé Racional (144,3)
  • Baumé Comercial (145,0)
  • Totalização de soluto
  • Totalização de solvente
  • Vazão de um soluto isolado
  • Vazão de um solvente isolado

Diagnósticos :

Os medidores mássicos Krohne possuem vários diagnósticos que podem indicar problemas internos , danos por excesso de temperatura ou mesmo problemas relacionados ao processo.

Fluidos com mais de duas fases ( liquido + gás  ou Liquido + sólidos) podem interferir na medição se os valores limites forem excedidos.

Um dos diagnósticos mais importantes é a indicação Bifásica  que indica o grau  de interferência que essa mistura possa causar numa medição.

Esse valor pode ser indicado na tela do display , transmitido por protocolos de comunicação e gerar alarmes.

Os medidores mássicos podem trabalhar com baixíssima incerteza e tanto com líquidos com gases.

Um software de especificação ajuda na determinação do melhor modelo em função das características do fluido e da necessidade do usuário.

Exemplo de cálculo de um medidor de 25mm

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Veja vídeos sobre funcionamento, instalação e verificação: https://krohne.com/en/dlc/videos/

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