Da revista técnica — edição de macromedição e instrumentação para saneamento

Trecho reto resolve o perfil de velocidades do escoamento. Aterramento resolve outro problema, completamente diferente: a referência elétrica do sinal. São dois requisitos independentes, e um medidor perfeitamente posicionado hidraulicamente ainda pode entregar leitura instável se o projeto de aterramento for tratado como item genérico de lista de material elétrico — e não como o que realmente é: uma condição para a medição funcionar, não um detalhe de instalação.

[IMAGEM — eletrodos de medição em contato com o fluido, campo magnético do sensor]

Um sinal pequeno demais para erro

O medidor eletromagnético opera pela Lei de Faraday: um condutor em movimento dentro de um campo magnético induz uma tensão proporcional à sua velocidade. No sensor, esse condutor é o próprio fluido — desde que minimamente condutivo —, e a tensão induzida é captada por eletrodos e convertida em vazão pelo transmissor.

O detalhe que muda tudo é a ordem de grandeza desse sinal: equivalente a cerca de 330 microvolts por metro por segundo. Nessa escala, qualquer diferença de potencial parasita entre o fluido e o corpo do sensor — ou qualquer ruído elétrico externo captado pelo circuito — tem magnitude comparável à do próprio sinal de medição, e pode se somar a ele, subtrair dele, ou simplesmente mascará-lo. O aterramento existe para garantir que fluido, sensor e tubulação fiquem no mesmo potencial elétrico, de modo que a única tensão vista pelos eletrodos seja o efeito da indução do escoamento — nada mais.

A tubulação decide a solução

A necessidade — e o tipo — de aterramento depende do material em contato com o fluido junto ao medidor. Em tubulação metálica sem revestimento interno, a própria parede do tubo já fornece a referência elétrica necessária: basta garantir a continuidade entre a carcaça do sensor e a tubulação, com cintas ou cabos de aterramento convencionais nos dois lados do medidor.

Em tubulação plástica (PEAD, PVC) ou metálica com revestimento interno isolante — liner, pintura epóxi, argamassa —, a parede em contato com o fluido é eletricamente isolante, e criar uma conexão elétrica direta com o próprio fluido deixa de ser boa prática e passa a ser condição para a medição funcionar. A solução mais robusta e mais fácil de verificar em campo é o anel de aterramento: instalado entre os flanges do medidor e da tubulação, com diâmetro interno igual ao do medidor, cria contato elétrico direto com o fluido e pode ser testado por simples continuidade elétrica, com um multímetro comum. Eletrodos internos embutidos no próprio sensor são uma alternativa mais econômica, mas com área de contato menor e sujeitos a limiares mínimos de condutividade do fluido.

Quando o aterramento convencional vira risco

Em tubulações sob proteção catódica, aterrar o medidor da forma convencional pode prejudicar em vez de proteger. O sensor precisa ser eletricamente isolado da tubulação — flanges, parafusos e anéis isolados com mangas e arruelas próprias —, com os anéis de aterramento conectados ao sensor, e não à tubulação. Os dois flanges da linha são interligados por um fio de cobre de pelo menos 16 mm² enrolado ao redor do sensor, preservando a proteção catódica do trecho sem comprometer a referência elétrica da medição.

Em locais com fortes correntes elétricas parasitas — como a medição de vazão de eletrólito perto de uma célula eletrolítica —, a interferência pode ser severa. A prática recomendada é interligar as tubulações de processo em ambos os lados do trecho isolado com fios de conexão, desviando e curto-circuitando a corrente de fuga por fora do sensor, e aterrar o próprio sensor separadamente, com fio de cobre multi-encalhado de seção não inferior a 16 mm², conectado a uma haste de aterramento independente. Em fluidos corrosivos ou processos eletrolíticos, os eletrodos de contato costumam ser fabricados em ligas resistentes à corrosão — titânio, platina ou tântalo —, e um revestimento interno de PTFE no sensor normalmente exige anel de aterramento para proteger a borda do flange contra danos.

[ IMAGEM — esquema de instalação em tubulação com proteção catódica: mangas isolantes, anéis conectados ao sensor, fio de cobre entre flanges ]

Boas práticas que evitam o erro silencioso

Local de instalação: evitar proximidade de objetos ferromagnéticos e equipamentos com campo eletromagnético forte — motores de grande porte, transformadores —, que podem interferir no campo de trabalho do sensor. Preferir áreas secas e ventiladas, evitando temperatura ambiente acima de 60 °C e umidade relativa acima de 95%. Posicionar o medidor a jusante da bomba e da válvula, nunca do lado de sucção.

Fixação e cabeamento: nunca usar os parafusos comuns de flange como via de continuidade elétrica — usar parafusaria dedicada, compatível com o material do sensor, geralmente em aço inoxidável. No cabeamento de sinal, usar cabo isolado e, quando indicado pelo fabricante, blindado, e nunca rotear esse cabo junto com cabos de potência no mesmo eletroduto ou bandeja: a proximidade cria acoplamento capacitivo — campos elétricos de um condutor induzindo ruído no outro —, um efeito proporcional à frequência e inversamente proporcional à distância entre os cabos. E um detalhe frequentemente ignorado: o fio terra do medidor não deve ser compartilhado com nenhum outro equipamento elétrico, sob risco de transmitir tensões de interferência estranhas à medição.

Verificação não é opcional

Testar a continuidade elétrica de todo o sistema — dispositivo de contato, alça, carcaça e malha de terra — deveria ser rotina tanto no comissionamento quanto nas inspeções periódicas seguintes. É um procedimento simples, de baixo custo, e independente de marca ou modelo de medidor. Conexões de aterramento se degradam com o tempo por corrosão, especialmente em ambientes de saneamento com exposição constante à umidade — e o primeiro sintoma costuma ser instabilidade de leitura atribuída, erroneamente, ao próprio instrumento, não à referência elétrica que o sustenta.

Tratar o aterramento com o mesmo rigor de projeto dedicado que se dá ao trecho reto — avaliando material da tubulação, condutividade do fluido, presença de proteção catódica e correntes parasitas antes de escolher o dispositivo — é o que separa uma instalação que mede bem no comissionamento de uma que continua medindo bem cinco anos depois.