Medidores de vazão em sistemas industriaisA finalidade de um medidor de vazão num sistema é medir o movimento, ou a taxa de vazão, de um determinado volume de líquido e expressá-la através de um claro sinal elétrico. Um medidor padrão consiste de uma série de componentes ligados que transmitem sinais indicando o volume, a taxa de fluxo, ou o volume de fluído que se move através de um canal específico, causando o mínimo possível de interferência nas condições ambientais. Um medidor de vazão magnético é um dispositivo de medição não agressivo que é relativamente bem adaptado para a análise de fluxo, devido as suas funções simples.

Um medidor de vazão magnético ou eletromagnético pode ser instalado de uma forma comparativamente simples, tanto que uma rede de tubulação existente pode ser convertida em um sistema de medida, aplicando eletrodos e ímãs externos. Estes medidores de vazão podem acompanhar o fluxo ou o refluxo, e evitar que sejam afetados por distúrbios relacionados à viscosidade e a densidade. São dispositivos lineares que podem ser calibrados para medir uma série de variáveis ao mesmo tempo, reagindo às mudanças na circulação do fluído. O progresso na tecnologia do medidor de vazão tem se concentrado na produção de dispositivos que são menores, mais baratos e capazes de fazer medições mais refinadas.

Lei de Faraday

Como muitos outros dispositivos elétricos, os medidores de vazão magnéticos funcionam sob os princípios da indução eletromagnética da lei de Faraday. Segundo essa lei, um condutor que passa por um campo magnético produz tensão proporcional à velocidade relativa entre o campo magnético e o condutor. A lei pode ser aplicada a sistemas de medidor de vazão de fluídos, pois muitos líquidos são condutores. A quantidade de tensão que geram, quando se movem através de uma passagem, pode ser transmitida como um sinal de medição da quantidade ou para identificar as características do fluxo.

Medidor de vazãoA faixa funcional para um sistema de medidor de vazão é baseada no movimento de um condutor perpendicular em um campo magnético. Por exemplo, quando um condutor de um determinado comprimento se move através de um campo magnético com uma densidade de fluxo específica, permanece perpendicular ao longo dos eixos X, Y e Z, produzindo uma tensão através de ambas as extremidades do condutor. Esta tensão se igualará ao comprimento do condutor versus a densidade do fluxo e a velocidade. A Lei de Faraday estende à medida do fluxo porque o comprimento do condutor em um líquido igualará o diâmetro interno do medidor do próprio fluxo e as fórmulas básicas da indução eletromagnética podem assim ser aplicadas às taxas de fluxo líquido.

Velocidade e tensão

Quando um medidor é instalado e ativado, suas operações começam com um par de bobinas magnéticas carregadas. Como a energia passa através das bobinas, elas produzem um campo magnético que permanece perpendicular ao líquido condutor que esta sendo medido e é a linha central dos elétrodos que toma as medidas. O fluído se move ao longo do eixo longitudinal do medidor, tornando qualquer tensão gerada induzida perpendicularmente ao campo e à velocidade do fluído. Um aumento na vazão do líquido condutor irá criar um aumento proporcional no nível de tensão.

Perfil do fluxo

Um medidor de fluxo magnético irá fornecer a tensão média de uma unidade de medição de seção transversal, de modo que os sinais transmitidos para os operadores tendem a refletir de perto a velocidade média do líquido fluindo. Com base no diâmetro da uma tubulação fixa e um campo magnético constante, a tensão induzida somente se correlaciona com a velocidade do fluído. Se o fluído possui sensores ligados a um circuito, a tensão irá criar uma corrente que pode ser traduzida como uma medida exata da taxa de fluxo.

Apesar de medidores de vazão serem projetados para fornecer o mais próximo de uma conexão linear possível entre tensão e fluxo, há vários fatores que podem atrapalhar essa relação.

Possíveis fontes de interferência:

Tensão extra, sem intenção, no líquido de processamento.

Tensão eletromecânica induzida acidentalmente nos eletrodos ou no fluído.

Acoplamento capacitivo entre o sinal do circuito e a fonte de alimentação.

O acoplamento indutivo entre os componentes magnéticos do sistema.

Acoplamento capacitivo entre ligações conexivas.

Estas e outras fontes de tensão externa ou ruído podem interromper a medição do fluxo normal, por isso pode ser útil configurar um medidor de fluxo sob condições cuidadosamente controladas.

Autor(es): Flávio Saraiva

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