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Os 5 principais tipos de medidores de vazão

Equipamentos são de essenciais nos processos industriais, pois facilitam os cálculos e o ritmo de todas as produções, para que nada saia dos trilhos. Um equipamento de destaque, que traz dados precisos, é o medidor de vazão.

Os medidores de vazão são ferramentas que obtêm a medida de vazão de determinada substância, como seu próprio nome sugere. As medidas utilizam diversos princípios físicos, e dessa forma, podem ser efetuadas as medidas de muitas maneiras.

A vazão é uma medida de grande importância para a indústria e impacta diretamente em questões produtivas, como a qualidade. Ao falarmos desta medida, estamos nos referindo ao tempo que um determinado fluido leva para escoar em um sistema. Como há matérias-primas e uma grande variedade de produtos em jogo, medir a vazão de modo preciso é uma necessidade frequente. É por conta disso que foram desenvolvidos equipamentos específicos para determinar o grau de escoamento: os medidores de vazão.

Mas você sabe quais são os tipos de medidores de vazão existentes? Neste post vamos falar dos 5 principais:

  • Medidor de Vazão Eletromagnético
  • Medidor de Vazão de área variável (Rotâmetro)
  • Medidor de Vazão Ultrassônico
  • Medidor de Vazão mássica Coriólis
  • Medidor de Vazão Vórtex

Principais tipos de medidores de vazão

Este equipamento é conhecido também como medidor por tensão induzida ou magnético. O seu funcionamento está atrelado a lei de Faraday. Esta regra da indução eletromagnética é uma das equações fundamentais para o estudo do eletromagnetismo. Através dela entendemos a interação entre campos magnéticos e circuitos elétricos na geração de força eletromotriz.

Considera-se este medidor como sendo do tipo volumétrico. Oferecem um ótimo custo-benefício e sua precisão varia entre +/- 0.5% e até mesmo +/-0.2% em alguns casos. Este instrumento é empregado especialmente para líquidos. Porém, em certas aplicações, há como fazer medição de outras matérias. O importante, contudo, é que os fluidos respeitem uma condição: devem ser condutores. Nestas circunstâncias é preciso haver aterramento e um padrão mínimo de condutividade de 5 µS/cm.

Podemos encontrar o medidor eletromagnético aplicado à medição de águas residuais, cervejas, ácidos, polpa e outros líquidos a base d’água. Normalmente é exigido um trecho reto na jusante e montante para instalação do equipamento. Há modelos que podem funcionar sem esta exigência, mas a precisão ao medir será menor.

A estrutura do rotâmetro é constituída por um tubo cônico transparente, onde estão inscritas graduações. Este tipo de medidor funciona com base no princípio de flutuação, ou seja, o fluido irá escoar por este medidor onde há um flutuador mais pesado que o material. Deste modo, o seu posicionamento dentro da estrutura será determinado pelo valor da vazão. Logo, quanto mais alta a medida, maior a vazão. Pode ser utilizado na medição de líquidos, gases e ar. Sua estrutura é confeccionada em acrílico, vidro transparente e aço inox.

Embora seja uma solução relativamente barata e simples de se aplicar, tem entre as desvantagens subordinar-se à força da gravidade. Em função disso o rotâmetro deve estar sempre disposto no sentido vertical, com a passagem de fluido no sentido ascendente. Devido aos materiais com que é confeccionado, não é recomendável a utilização do item junto de elementos corrosivos.

Nestes medidores de vazão há dois princípios que podem ser utilizados: tempo de trânsito ou efeito doppler. Este último conceito é de especial importância para os sistemas de radar e sonar. O seu uso industrial tem como princípio a emissão de um raio ultrassônico em um líquido, resultando em espelhamento de parte da energia. Será este registro, com desvio na frequência, a ser mensurado pelo sensor.

Já na correlação cruzada, ou vazão por tempo de trânsito, medimos o intervalo de tempo entre emissão e recepção de sinais. Ao contrário do medidor eletromagnético, este é um instrumento voltado para os líquidos não-condutivos. Uma de suas características é a medição bidirecional – sendo possível até mesmo identificar o sentido da vazão. Nos equipamentos em linha a precisão varia de +/-0.3 ou 0.5%. Para o medidor de vazão ultrassônico clamp-on a precisão é de +/-2%.

Esta é a solução mais completa e custosa em termos de medidores de vazão. As informações que ele é capaz de coletar incluem categorias volumétricas, de densidade, massa, concentração e temperatura. Em alguns modelos também consta a viscosidade dos fluidos. Ao contrário de outros medidores, no Coriolis não é obrigatório o trecho reto para correta instalação.

No geral, ele pode ser empregado em sistemas que lidam com diversos tipos de líquidos, gases e vapores. Quando bem dimensionado a sua precisão para medir a vazão não tem comparativos. O princípio por trás desta tecnologia é a mecânica de movimento. Um sistema onde o fluido tem de passar por um tubo vibrante. Serão as variações ocorridas na estrutura interna que permitirão determinar a vazão mássica.

O que isto implica é que cada vez que um líquido ou gás passar pelos tubos a força de Coriolis será gerada. Assim como a força centrífuga, falamos aqui de um efeito não inercial. Consequentemente, a aceleração introduz a força de inércia, sendo proporcional à massa do fluido que está escoando. Os formatos comuns são a lira, o trombone e o “U”, ainda que existam outros.

Por fim, este é um equipamento que faz medições volumétricas e de vazão de massa quando lidamos com gases e vapor. É por isso que ele muitas vezes comporta um sensor de temperatura em seu interior. São equipamentos que não fazem aferição a partir do zero, sendo preciso recorrer ao coeficiente de Reynolds. O número resultante estará ligado à criação de vórtices que permitem a medição.

Há uma variedade considerável de precisão aqui, e a obrigatoriedade de seção reta na montante e jusante está presente. Também é comum a necessidade de redução no diâmetro da tubulação. Uma solução alternativa é que próprio medidor possua as suas proporções reduzidas.

Como vimos, existe uma boa variedade de medidores de vazão, cada qual com a sua aplicação ideal. Mas também não há como esquecer que por trás de cada ferramenta deve haver uma mente disposta, profissional e preparada para cada situação.

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