Medidores de caudal, de gases e líquidos a altas temperaturas.
Descrição do Produto
Volumétricos
Pressão diferencial
Diafragma
Bocal
Tubo Venturi
Tubo –Pitot
Tubo Annubar
Área variável
Rotâmetro
Velocidade
Turbina
Medidores Ultrassons
Força
Placa de impacto
Tensão Induzida
Medidor Electromagnético
Desfasamento positivo
Pistão Oscilante/Alternativo
Medidor Rotativo
Medidor de paredes deformáveis
Oscilante
Válvula Oscilante
Massa
Térmico
Diferencia temperaturas em duas sondas de resistência
Momento
Medidor Axial
Força de Coriolis
Coriolis
Coriolis
Tipo de equipamento
Representação
Indústrias
Aplicações
CMFS007
Petroquímica
Química
Centrais Energéticas
Processos de controlo de gás
Deteção de fugas
Carregamento de camiões
Injeção Química
RotaMASS 3-Series
Petroquímica
Química
Óleos a altas pressões
Fluidos Criogénicos
Óleos contaminados
Ambientes corrosivos
Fluidos a altas temperaturas
Combustíveis
Características: Tabela Comparativa
Tipo
Precisão (%)
Temperatura (˚C)
Perda de Carga
Serviço
Materiais
Custo relativo
Annubar
1
600
Muito baixa
Líquido/
vapor/gás
Metais/
Plásticos
Baixo
Turbina
0.3
800
Alta
Liquido/gás
Metais
Alto
Magnético
0.8
150
Não
Líquido
Metais/
Teflon/Fibra de vidro
Alto
Ultrassons
0.5
250
Não
Liquido/gás
Metais/
Plásticos
Alto
Rotativo
0.5
250
Alta
Liquido/gás
Metais
Médio
Coriolis
0.5
400
Baixa
Líquido/
vapor/gás
Metais/
Plásticos
Alto
Eletromagnéticos
Instalação e operação:
Certificar-se que o material da tubagem e os elétrodos são
compatíveis com o tipo de processo;
Fluxo para baixo não é o mais aceitável porque os elétrodos não estão sempre cobertos;
Fluxo vertical para cima é a melhor prática.
http://www.mecatronicaatual.com.br/
Educacao/1444-medidor-de-vazo-tipo-magntico
Eletromagnéticos
Precisão:
0.2-0.8 %
Repetibilidade:
± 0.1%
Temperatura da corrente:
150 ºC
Lei da indução eletromagnética
(lei de Faraday)
Características:
Cálculo a efetuar:
Pressão de operação:
20KPa
Tipos de fluidos aplicáveis:
fluídos condutores; não dá para gases e vapor.
Ultrassons
Vantagens
Não há perda de carga;
Sem partes móveis;
Ideal para medição de materiais tóxicos ou perigosos.
Sua faixa de medição é muito ampla.
A instalação é simples e barata.
Desvantagens
Custo elevado para tubos de pequeno diâmetro;
Precisão baixa.
Ultrassons
http://www.ge-mcs.com/download/co2-flow/flow_control_article.pdf
Empresas fornecedoras
Tipo de equipamento
Representação
Indústria
Aplicações
"Ultrasonic clamp-on flowmeter"
Petroquímica;
Usinas;
Água;
Alimentar;
Farmacêutica.
Controle do processo geral;
Circuitos de água de refrigeração ;
Adição química.
The universal 3-beam in-line ultrasonic flowmeter for liquids
Ar-condicionado;
Química;
Petroquímica.
Medição de água de resfriamento e água desmineralizada
Medição de fluxo de massa
Aquecimento urbano
Irrigação
Medição de Energia
Ultrassons
Tipo de equipamento
Representação
Indústrias
Aplicações
Optiflux 7000
Química;
Farmacêutica;
Papel e celulose;
Alimentar .
Óleos, cimentos;
Altas vibrações;
Abrasivos, tóxicos.
Optiflux 4000
Águas residuais ;
Petróleo e gás;
Minerais e mineração .
Alta temperatura e baixa; condutividade ;
Produtos abrasivos.
Eletromagnéticos
http://www.mecatronicaatual.com.br/educacao/1444-medidor-de-vazo-tipo-magntico
Eletromagnéticos
Eletromagnéticos
Vantagens
Não têm perdas de carga;
Aplica-se tanto a fluxo laminar como turbulento e não depende da viscosidade;
O tubo de transporte pode ser de qualquer material não condutor;
Boa precisão;
Sem partes móveis por isso é confiável e de baixa manutenção.
Desvantagens
Se o fluido utilizado causar deposição nos elétrodos produz erros nas medições;
Custo relativamente alto;
Não utilizável por gases de baixa condutividade.
Coriolis
Medição baseada em quantificação de vibrações a altas velocidades.
Características:
Cálculo a efectuar:
Caudal a medir:
0,004 kg/min até 25.000 kg/min Diâmetros até 12"
Pressão de operação:
Pressões até 900 bar
Temperatura da corrente:
-200º até + 400º C
Tipos de fluidos aplicáveis:
Medição de líquidos, lamas, suspensões e gases.
Precisão:
± 0,5%
Repetibilidade:
± 0,1%
Rotativo
http://www.brooksinstrument.com/downloads/Product%20Documentation/Oval%20Gear%20Meters/Data%20Sheets/ds-pd-bm-ovals-eng.pdf
Vantagens
Excelente precisão e repetibilidade especialmente para baixos caudais;
Larga gama de aplicabilidade de caudais (10:1) e viscosidades de fluidos;
Permite medição em ambos os sentidos da conduta.
Desvantagens
Elevado custo de investimento devido a resistência mecânica necessária;
Uso limitado em tubagens de grande dimensão;
Elevada sensibilidade para partículas sólidas em suspensão.
http://www.aerzen.com.br/var/aerzen/storage/images/media/ressources_meta/products/type-of-construction/drehkolbengaszaehler/33839-1-ger-DE/Medidores-de-Gas-Rotativo_zoom_image.jpg
Medidor Rotativo
Tipo de equipamento
Representação
Indústrias
Aplicações
JVHS-EX
Petroquímica (offshore)
Sistemas de combustível
Altas pressões hidráulicas
Sistemas de injeção química no mar
ZHM-05
Tintas
Petroquímica
Fluidos viscosos
Fluidos abrasivos
Alta pressão
Coriolis
Vantagens
A temperatura e a densidade também são medidas, podendo o caudal mássico ser transformado em caudal volumétrico;
O princípio de medição não depende do perfil de velocidades
A precisão não depende de propriedades como a densidade e a viscosidade
Disponíveis em diversos tipos de materiais , de acordo com a aplicação a que se destinam
A temperatura máxima de funcionamento é cerca de 400ºC
Baixo consumo de energia
Desvantagens
O custo de aquisição é significativo
Não podem ser usados em líquidos com quantidade significativas de gases
Não podem ser utilizados para gases a baixas pressões.
Instalação e operação:
É importante na instalação manter o eixo de rotação dos ovais paralelo a terra, o não cumprimento deste factor pode danificar seriamente o mecanismo.
De modo a prevenir o desgaste do mecanismo é recomendável instalar a montante uma rede de retenção de partículas sólidas.
Um conduta by-pass deve ser instalado caso seja necessário tirar e limpar o equipamento.
No caso de instalação vertical é preferível o escoamento de baixo para cima.
http://www.brooksinstrument.com/downloads/Product%20Documentation/Oval%20Gear%20Meters/Instruction%20Manuals/x-pd-bm01-02-eng.pdf
Rotativo
Rotativo
Medição conseguida por divisão do fluido, usando rodas ovais, em volumes exactos por cada ciclo, contabilizando a frequência de rotação.
Características:
Gama de caudais:
1 – 70 000 L/min;
Pressão de operação:
Até 5 500 kPa;
Temperatura nos fluidos:
Até 250 ºC;
Precisão:
+/- 0.5%;
Repetibilidade:
0.03%;
Fluidos aplicáveis:
Líquidos limpos pouco viscosos e muito viscosos, gases isentos de partículas sólidas ;
Calculo a efectuar:
Onde:
f = frequência dos pulsos em Hz;
K= factor do medidor em pulsos por litro
Coriolis
http://dc351.4shared.com/doc/P94RlGw8/preview.html
http://www.yokogawa.com/us/technical-library/application-notes/metering-high-temperature-fluids-with-the-rotamass-coriolis-flow-meter.htm
Ultrassons
Transmissão de pulsações ou efeito de Doppler
Características:
Pressão de operação:
100 Bar
Temperatura da corrente:
250ºC
Tipos de fluídos aplicáveis:
Fluídos com sólidos ; água, óleo hidráulico.
Precisão:
0,05-0.5%
Construção e materiais:
transmissor/indicador/ totalizador e um
transdutor.
Repetibilidade:
± 0.2-2%
Instalações e Equipamentos Industriais
Medidores de Caudal
(líquidos e gases a altas temperaturas)
Dorin Miscenco " Joana Cardoso " José Sequeira " Michael Almeida " Susana Jesus
Turbina
Vantagens
É o instrumento disponível mais rigoroso para medir caudal.
É linear num amplo intervalo de caudais (15:1).
Rápida resposta e excelente repetibilidade.
Fácil interface a sistemas de computação.
Operação sobre um amplo intervalo de temperaturas e pressões.
Desvantagens
Ao ter peças móveis que giram sobre rolamentos, o desgaste costuma ser o problema principal da turbina.
É um instrumento delicado em comparação com outros caudalímetros.
Qualquer excesso de velocidade pode estragar os rolamentos.
É caro e o seu custo aumenta imenso com o tamanho da turbina.
Requer que o fluxo a medir seja limpo e tenha propriedades lubrificantes.
Alto custo de manutenção.
Não pode ser usado em fluidos com alta viscosidade.
Bibliografia
Creus, Antonio (2010) Instrumentación Indústrial, Barcelona: Alfaomega
http://www.eq.uc.pt/~lferreira/BIBL_SEM/global/electr.htm
http://krohne.com/en/products/flow-measurement/electromagnetic-flowmeters/sensors/optiflux-4000/
http://www2.emersonprocess.com/en-S/brands/micromotion/coriolis-flow-density-meters/ELITE/Pages/index.aspx
www.kobold.com
http://www.ftimeters.com/pdfs/specification_sheets/db_turbine_sa_series.pdf
http://0101.nccdn.net/1_5/0c6/38b/1e2/ZHM-data-sheet-8.12.pdf
http://www.investigacion.frc.utn.edu.ar/sensores/Caudal/Principios/Caudal_Sensores.pdf
www.mi-wea.org/.../Flow%20Meter%20Technology...
http://www.ftimeters.com/products/turbine_flowmeters/ft_series.htm
http://www.kem-kueppers.com/durchflussmesser/zahnrad-durchflussmesser/cartridge-bauweise/en_manual_zhm.pdf
http://www.badgermeter.com/Badger-Files/PDFs/Industrial-Products/IOG-BR-00385-EN_Ind-Oval-Gear-Meter.pdf
http://www.badgermeter.com/Flow-Instrumentation/Industrial-Municipal-Products/Turbine-Meter.htm#
http://www.omega.com/green/flow-level.html
https://www.alicat.com/technical-information/mass-flow-or-volumetric-flow/
http://www.ecefast.com.au/media/blfa_files/200610918254373.pdf
Medidores de Caudal
Critérios de Selecção
Características a considerar na selecção:
Intervalo de caudal de operação;
Precisão requerida;
Temperatura de operação;
Perda de carga aceitável;
O ambiente onde será usado (ácido, corrosivo, com particulas sólidas, etc.);
Tipo de fluido a medir (líquido, gás, vapor, viscoso etc);
Tipo de sinal de resposta (eléctrica, pneumática, etc.);
Linearidade;
Velocidade de resposta necessária;
Repetibilidade necessária;
Custos (captial, instalação, manutenção, operação, etc.)
Medidores de Caudal
Existem duas classes de medidores de caudal:
-Volumétricos
Na maioria das aplicações;
-Mássicos
Em aplicações onde o rigor da medição é mais importante.
http://www.nixonflowmeters.co.uk
Sumário
Medidores de Caudal
Critérios de Seleção
Tubo Annubar
Turbina
Medidores Ultrassons
Medidores Eletromagnéticos
Medidor Rotativo
Coriolis
Características: Tabela Comparativa
Empresas fornecedoras
Normas / Legislação
Bibliografia
Tubo Annubar
Medição com base num gradiente de pressões;
Características:
Cálculo a efectuar:
Caudal mínimo a medir:
0.6 m/s (líquidos)
4.5 m/s (gases)
Pressão de operação:
0-40 MPa
Tipos de fluidos aplicáveis:
Gases, vapor, soluções corrosivas, líquidos viscosos, etc.
Precisão:
± 1%
Repetibilidade:
± 0.1%
Temperatura da corrente:
80-600 ºC
Medidores de Caudal
Tubo Annubar
Vantagens
Elevada precisão
Baixa perda de carga
Baixo consumo energético
Fácil instalação e manutenção
Muito versátil
Desvantagens
Pode causar obstrução na conduta
Desgaste mecânico em fluidos com sólidos
Apresenta intervalo restrito de caudais a medir (3:1)
http://www.mecatronicaatual.com.br/educacao/942-vazo-dp-idia-antiga-soluo-moderna
http/www.jiskoot.com/images/ZZ_1357746944_Kazakhstan%20resized.jpg
Turbina
http://dc351.4shared.com/doc/P94RlGw8/preview.html
Turbina
Tipo de equipamento
Representação
Indústria
Aplicações
DPE-1105 G4 F300
Indústria Química
Controlo de água de resfriamento
Tratamento de efluentes
SA-32
Indústria Alimentar
Indústria Farmacêutica
Controlo de água
Controlo de vinho, sumo, cerveja…
Produtos farmacêuticos
Instalação e operação:
Deve se instalar a uma distância suficiente para o escoamento tenha os perfis totalmente desenvolvidos.
O desvio máximo da direcção de escoamento não pode ultrapassar 3º.
Quando escolher o local de instalação deve se considerar a possibilidade de purga de gás ou líquido da conduta que podem interferir nas medições.
Numa conduta horizontal, devido a possibilidade do ar ficar preso no medidor, este deve fazer um ângulo de pelo menos 30º acima do eixo horizontal ou 50º abaixo do eixo horizontal.
Numa conduta vertical instalação ao longo da toda circunferência é possível no entanto e necessário purgar mais frequentemente.
Tubo Annubar
Normas / Legislação
Legislação:
Decreto-Lei n.º 291/90 de 20 de setembro - Estabelece o regime de controlo meteorológico de métodos e instrumentos de medição .
Decreto-Lei n.º 71/2011 de 16 de Junho - Fixa os requisitos essenciais a que os instrumentos de medição devem obedecer, transpondo para a ordem jurídica interna a Diretiva n.º 2004/22/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho, de 31 de março, e a Diretiva n.º 2009/137/CE, da Comissão, de 10 de novembro.
Portaria n.º 962/90 de 9 de Outubro - Aprova o Regulamento geral do Controlo Metrológico
Normas: (associadas somente a alguns equipamentos)
Turbina – EN 12261:2002 +A1:2006
Ultrassons – ISO 17089 - 1:2010
Outras associadas a equipamentos que não foram abordados no trabalho, EN 1359:1998 + A1:2006; EN 12480:2002 + A1:2006; EN ISO 5167; EN 12405 – 1:2005 + A1:2006
Essas normas fazem referencia as incertezas associadas aos equipamentos e as suas condições de funcionamento ( ex.: vida útil, limpeza, recalibração, ajustamento , inspeção , entre outros.)
Turbina
Medição com base em movimento das pás de uma turbina movimentada pelo fluido;
Características:
Caudal a medir:
8.7 L/min – 89 L /min (3/4 in)
Pressão de operação:
0-200 Bar
Temperatura da corrente:
-250 – 800 ºC
Tipos de fluidos aplicáveis:
Líquidos limpos não viscosos com propriedades lubrificantes, gases
Precisão:
± 0.3%
Repetibilidade:
± 0.1%
Instalação
O medidor deve ser instalado de modo a
mantê-lo sempre cheio de liquido. O
choque inicial com uma corrente pode
danificar o equipamento.
A montante deve se instalar um filtro
para partículas sólidas.
O perfil de velocidade deve ser
totalmente desenvolvido.
Deve ser assegurado a purga de
impurezas das condutas antes da
instalação.
Para o melhor desempenho o medidor
deve ser instalado na direcção de
calibração, normalmente horizontal.
http://www.ftimeters.com/downloads/tm_turbine_hs_series.pdf
Turbina
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Pressão de operação:
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Volumétricos
Pressão diferencial
Diafragma
Bocal
Tubo Venturi
Tubo –Pitot
Tubo Annubar
Área variável
Rotâmetro
Velocidade
Turbina
Medidores Ultrassons
Força
Placa de impacto
Tensão Induzida
Medidor Electromagnético
Desfasamento positivo
Pistão Oscilante/Alternativo
Medidor Rotativo
Medidor de paredes deformáveis
Oscilante
Válvula Oscilante
Massa
Térmico
Diferencia temperaturas em duas sondas de resistência
Momento
Medidor Axial
Força de Coriolis
Coriolis
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