medidores de vazão

Medidores de Vazão

Rômulo Henrique Matheus Romão

Guilherme Bittencourt

Apresentação do seminário de Fentran

Sumário• Introdução• O que é vazão• O que são medidores de vazão?

– Critérios para escolha de medidores de vazão;– Tipos de medidores de vazão.

• Medidores volumétricos– tubo de Pitot; – tubo de Venturi; – Placa de orifício; – Rotâmetro.

• Medidores de Quantidade– Disco Nutante;– Pás Giratórias; – Tipo engrenagem;– Turbina.

• Medidores especiais– Eletromagnetismo– Vortex– Corilis

• Conclusão

Introdução “A vazão é a terceira grandeza mais medida nos

processos industriais. As aplicações são muitas,indo desde aplicações simples como a medição de vazão de água em estações de tratamento e residências,até medição de gases industriais e combustíveis, passando por medições mais complexas.”

Texto retirado de artigo sobre vazão escrito pelos Eng. César Cassiolato e Eng. Evaristo O.Alves

IntroduçãoBreve comentário

“Na História, grandes nomes marcaram suas contribuições. Em 1502 Leonardo

da Vinci observou que a quantidade de água por unidade de tempo que escoava em um rio era a

mesma em qualquer parte, independente da largura,

profundidade, inclinação e outros. Mas o desenvolvimento de dispositivos

práticos só foi possível com o surgimento da era industrial e o trabalho de pesquisadores como

Bernoulli, Pitot e outros”.

Texto retirado de artigo sobre vazão, escrito pelos Eng. César Cassiolato e Eng. Evaristo O.Alves

O que é vazão

• É a quantidade de líquidos, gases ou sólidos que passa por um determinado local por unidade de tempo.

• Unidades:– litros/min (volumétrica)– m³/h (volumétrica)– galões/min (volumétrica)– kg/h (mássica)– libras/min (mássica)

Origem: Prof. Luiz Augusto C. Meleiro

O que são medidores de vazão

É a determinação da quantidade de fluido que passa em um local por unidade de tempo, geralmente são medidos através de instrumentos criados para essa

finalidade.


Critério para escolha de instrumentos de medição de vazão

A escolha correta de um determinado instrumento para medição de vazão depende de vários fatores. Dentre estes, pode-se destacar:

• Exatidão desejada para a medição• Tipo de fluido: líquido ou gás, limpo ou sujo, número de

fases,condutividade elétrica, transparência, etc.• Condições termodinâmicas: por exemplo, níveis de pressão

e temperatura nos quais o medidor deve atuar• Espaço físico disponível• Custo, etc.

Texto retirado de artigo sobre vazão, escrito pelos Eng. César Cassiolato e Eng. Evaristo O.Alves

Tipos de medidores de vazão

• Medidores de Quantidade:– “São aqueles que, em qualquer instante,permitem

saber que quantidade de material passou mas não a vazão do material que está passando naquele momento. Medem a quantidade de material acumulada”.

Exemplos:“bombas de gasolina, hidrômetros,balanças industriais, etc. industriais, etc”.


Tipos de medidores de vazão

• Medidores Volumétricos:– “São aqueles que, em qualquer instante, permite

saber que quantidade de material que está passando por unidade de tempo ( vazão ). Medem a quantidade de material instantânea”.


Medidores volumétricosTubo Pitot

– É um dispositivo utilizado para medição de vazão através da velocidade detectada em um determinado ponto de tubulação.O tubo de Pitot é um tubo com uma abertura em sua extremidade, sendo esta, colocada na direção da corrente fluida de um duto, mas em sentido contrário.

Origem: Eng. Marcelo Saraiva Coelho

Medidores volumétricos• Curiosidades do tubo Pitot–O tubo de pitot pode ser usado como um

anemômetro, (instrumento utilizado para medir a velocidade do vento).

Origem: Wikipédia

Medidores volumétricos• Tubo Venturi

Pierre Lucie, Física Básica, Vol 2, Editora Campus

Tubo Venturi• O tubo de Venturi ou venturímetro, como o próprio nome indica, foi inventado no século XVIII pelo cientista G. B. Venturi (1746-1822). Este tubo consiste num dispositivo para medir a velocidade de escoamento de um fluido através de um tubo.É formado por duas secções adelgaçadas de um tubo ligadas por uma garganta estreita. A velocidade do fluido na garganta aumenta e, em consequência, a pressão diminui. Ligando um manómetro às três secções do tubo pode ser medida a diminuição de pressão, e pode ser calculada a velocidade do fluxo através da garganta.

Medidores volumétricos

Fonte: Infopédia

• PLACA DE ORIFÍCIO


“Dos muitos dispositivos inseridos numa tubulação para se criar uma pressão diferencial, o mais simples e mais comum empregado é o da placa de orifício. Consiste em uma placa precisamente perfurada, a qual é instalada perpendicularmente ao eixo da tubulação”.

“A vazão é calculada através da fórmula”:

Helder Anibal Hermini

Origem: Prof. Paulo Schneider Universidade Federal do Rio Grande do Sul

• Orifício concêntrico– Vazão de líquidos, gases e

vapor que não contenham sólidos em suspensão.

• Orifíco excêntrico– Vazão de fluído com sólidos

em suspensão• Orifício segmental– Vazão de fluídos em regime

laminar e com alta porcentagem de sólidos em suspensão



• ROTÂMETRO– Consiste de um tubo cônico com um dispositivo flutuante que

se movimenta livremente pelo tubo. O sentido do fluxo é ascendente e quando o empuxo exercido no flutuador iguala a força da gravidade este fica estático. O tubo é cônico de forma a que exista uma relação linear entre a vazão e a posição do flutuador.Uma escala é gravada no tubo para permitir a leitura instantânea de vazão.

Origem: Prof. Dr. Jorge O. Trierweiler


Vantagens•Um medidor de fluxo de área variável não requer qualquer alimentação externa, uma vez que utiliza as propriedades do fluido, em conjunto com a gravidade, para medir o caudal.•Um medidor de fluxo de área variável é um dispositivo de construção simples, que pode ser fabricado em grandes quantidades a partir de materias de baixo custo.

Origem: Wikipédia


Desvantagens• Por depender da força da gravidade, um medidor de fluxo de área variável deve

sempre estar orientado verticalmente, com o fluido a circular no sentido ascendente.

• Por depender das propriedades do fluido, a escala de um dado medidor de fluxo de área variável tem precisão apenas para uma dada substância. Das características do fluido, a que tem maior destaque é a densidade, sendo que a viscosidade pode também ter um papel significante.

• Os corpos flutuantes são em geral projetados para serem insensíveis à viscosidade, embora seja raramente verificado nas especificações dos fabricantes. Para ultrapassar este problema, diferentes medidores de fluxo de área variável podem ser utilizados para diferentes viscosidades ou diferentes escalas podem ser utilizadas no mesmo dispositivo.

• Medidores de fluxo de área variável em geral demandam o uso de vidro ou outro material transparente para que se possível ver a posição do corpo flutuante, o que pode limitar sua utilização apenas a aplicações com fluidos não corrosivos.

• Em geral, não são facilmente adaptáveis para leituras automáticas, embora flutuantes magnéticos que controlam um elemento externo ao tubo também possam ser utilizados.

Origem: Wikipédia


Tipos de Flutuadores



Medidores de Quantidade• Disco Nutante “Este tipo de medidor é

utilizado principalmente para medidores de vazão de água, sendo utilizado principalmente em residencias. O líquido entra no medidor através da conexão de entrada, passa por um filtro indo ao topo da carcaça principal. O fluido então se movimenta para baixo, através da câmara de medição, indo até a base o medidor e daí a conexão da saída do medidor.”Origem: Eng. Marcelo Saraiva Coelho

Medidores de Quantidade


• Pás Giratórias

Após o fluido passar pela pá giratória ele é contabilizado no totalizador

Medidores de Quantidade• Tipo Engrenagem“O volume é medido pelo movimento de uma roda ou

rotor de uma turbina, que é atuado pela velocidade do liquido que flui”.Prof. Luiz Augusto C. Meleiro


• Turbina Um medidor de vazão tipo turbina, conforme a figura a seguir, consiste basicamente de umrotor provido de palhetas, suspenso numa corrente de fluido com seu eixo de rotaçãoparalelo a direção do fluxo. O rotor é acionado pela passagem de fluido sobre as palhetasem ângulo; a velocidade angular do rotor é proporcional à velocidade do fluido que, por sua vez, é proporcional à vazão do volume. Uma bobina sensora na parte externa do corpo do medidor, detecta o movimento do rotor.

Fonte: CPM – Programa de Certificação do Pessoal de Manutenção- SENAI- Espírito Santo

Medidores especiais

• EletromagnetismoPrincípio: Lei de Faraday

“Quando um condutor se move com velocidade

perpendicular a um campo magnético é induzida uma

diferença de potencial”

Medidores especiais

Um vórtex (plural: vórtices) ou vórtice é um escoamento giratório onde as linhas de

corrente apresentam um padrão circular ou espiral. São movimentos espirais ao redor de

um centro de rotação.Ele surge devido a diferença de pressão de

duas regiões vizinhas. Quando isso ocorre o fluido tende a equilibrar o sistema e flui para

esta região mudando, eventualmente, a direção original do escoamento e, com isso,

gera vorticidade.

Medidores especiais • Vórtex

Origem: Wikipédia

Nas aplicações industriais pode-se medir a vazão de gases , líquidos incorporandoao obstáculo reto sensores que percebam as ondas dos vortex e gerem um sinal emfreqüência proporcional à vazão.

Fonte: CPM – Programa de Certificação do Pessoal de Manutenção- SENAI- Espírito Santo

Medidores especiais

Medidores especiais

• CorilisEste medidor de vazão utiliza um fenômeno físico que envolve a inércia e a aceleração centrípeta. A vazão de uma tubulação é dividida em duas por dois tubos paralelos que possuem forma de “U” , e ao fim destes tubos a vazão volta a ser conduzida por um único tubo. Próximo da parte inferior de cada “U“ existem eletroimãs que fazem os dois tubos oscilarem em suas frequências naturais de vibração e cuja a amplitude não ultrapassa alguns milímetros. Com o passar de fluido pelos tubos, em função desta oscilação, surge uma torção nos tubos cuja defasagem permite a medição da vazão mássica. Esta defasagem é medida por sensores magnéticos instalados nas partes retas dos tubos em

Medidores especiais

ConclusãoPara determinar a aplicação correta de um medidor de vazão é necessário conhecer as característica do fluído , instalação e condições de operação . Devido a uma enorme oferta de medidores de vazão com aplicações e tecnologias das mais diversificadas, a escolha do medidor apropriado é relativamente simples nas aplicações clássicas, porém o principal fator que dificulta esse processo é a constante evolução dos medidores,influenciando diretamente na performance e custos do equipamento.

medidores de vazão

Documents