A vazão é um parâmetro de controle de processo comumente utilizado em processos de produção industrial. Atualmente, existem aproximadamente mais de 100 medidores de vazão diferentes no mercado. Como os usuários devem escolher produtos com melhor desempenho e preço? Hoje, vamos apresentar a todos as características de desempenho dos medidores de vazão.
Comparação de diferentes medidores de vazão
Tipo de pressão diferencial
A tecnologia de medição de pressão diferencial é atualmente o método de medição de vazão mais amplamente utilizado, podendo medir quase completamente a vazão de fluidos monofásicos e fluidos sob alta temperatura e alta pressão sob diversas condições de trabalho. Na década de 1970, essa tecnologia já representou 80% da participação de mercado. O medidor de vazão de pressão diferencial é geralmente composto por duas partes: um dispositivo de estrangulamento e um transmissor. Dispositivos de estrangulamento, placas de orifício comuns, bicos, tubos de pitot, tubos de velocidade uniforme, etc. A função do dispositivo de estrangulamento é comprimir o fluido em fluxo e fazer a diferença entre seus fluxos a montante e a jusante. Entre os vários dispositivos de estrangulamento, a placa de orifício é a mais comumente usada devido à sua estrutura simples e fácil instalação. No entanto, possui requisitos rigorosos quanto às dimensões de processamento. Desde que seja processado e instalado de acordo com as especificações e requisitos, a medição de vazão pode ser realizada dentro da faixa de incerteza após a inspeção ser qualificada, e a verificação real do líquido não é necessária.
Todos os dispositivos de estrangulamento apresentam perda de pressão irrecuperável. A maior perda de pressão ocorre no orifício de borda afiada, que representa de 25% a 40% da diferença máxima do instrumento. A perda de pressão do tubo de Pitot é muito pequena e pode ser ignorada, mas é muito sensível a mudanças no perfil do fluido.
Tipo de área variável
Um representante típico desse tipo de medidor de vazão é o rotâmetro. Sua principal vantagem é ser direto e não necessitar de alimentação externa para medições no local.
Os rotâmetros são divididos em rotâmetros de vidro e rotâmetros de tubo metálico, de acordo com sua fabricação e materiais. O medidor de vazão com rotor de vidro possui uma estrutura simples, com a posição do rotor claramente visível e fácil leitura. É usado principalmente para temperaturas e pressões normais, meios transparentes e corrosivos, como ar, gás, argônio, etc. Os rotâmetros com tubo metálico são geralmente equipados com indicadores de conexão magnética, utilizados em situações de alta temperatura e alta pressão, e podem transmitir sinais padrão para uso com registradores, etc., para medir a vazão cumulativa.
Atualmente, existe no mercado um medidor de vazão vertical de área variável com cabeçote cônico com mola carregada. Ele não possui um tipo de condensação e uma câmara de amortecimento. Possui uma faixa de medição de 100:1 e uma saída linear, sendo mais adequado para medição de vapor.
Oscilante
O medidor de vazão tipo vórtice é um exemplo típico de medidores de vazão oscilantes. Consiste em posicionar um objeto não aerodinâmico na direção frontal do fluido, e o fluido forma duas fileiras regulares de vórtices assimétricos atrás do objeto. A frequência do trem de vórtices é proporcional à velocidade do fluxo.
As características deste método de medição incluem ausência de partes móveis na tubulação, repetibilidade das leituras, boa confiabilidade, longa vida útil, ampla faixa de medição linear, quase não afetado por mudanças de temperatura, pressão, densidade, viscosidade, etc., e baixa perda de carga. Alta precisão (cerca de 0,5% a 1%). Sua temperatura de trabalho pode atingir mais de 300°C e sua pressão de trabalho pode atingir mais de 30MPa. No entanto, a distribuição da velocidade do fluido e o fluxo pulsante afetarão a precisão da medição.
Diferentes meios podem utilizar diferentes tecnologias de detecção de vórtice. Para vapor, podem ser utilizados discos vibratórios ou cristais piezoelétricos. Para ar, podem ser utilizados sensores térmicos ou ultrassônicos. Para água, quase todas as tecnologias de detecção são aplicáveis. Assim como as placas de orifício, o coeficiente de vazão do medidor de vazão de rua também é determinado por um conjunto de dimensões.
Eletromagnético
Este tipo de medidor de vazão utiliza a magnitude da tensão induzida gerada quando o fluxo condutivo flui através do campo magnético para detectar o fluxo. Portanto, é adequado apenas para meios condutivos. Teoricamente, este método não é afetado pela temperatura, pressão, densidade e viscosidade do fluido, a relação de alcance pode chegar a 100:1, a precisão é de cerca de 0,5%, o diâmetro de tubo aplicável é de 2 mm a 3 m, e é amplamente utilizado na medição de vazão em água e lama, polpa ou meios corrosivos.
Devido ao sinal fraco, omedidor de vazão eletromagnéticoGeralmente, é de apenas 2,5 a 8 mV em escala total, e a vazão é muito pequena, de apenas alguns milivolts, o que a torna suscetível a interferências externas. Portanto, é necessário que a carcaça do transmissor, o fio blindado, o conduíte de medição e os tubos em ambas as extremidades do transmissor sejam aterrados e que seja estabelecido um ponto de aterramento separado. Nunca conecte motores, aparelhos elétricos, etc. ao aterramento público.
Tipo ultrassônico
Os tipos mais comuns de medidores de vazão são os medidores de vazão Doppler e os medidores de vazão por diferença de tempo. O medidor de vazão Doppler detecta a vazão com base na variação da frequência das ondas sonoras refletidas pelo alvo em movimento no fluido medido. Este método é adequado para medir fluidos de alta velocidade. Não é adequado para medir fluidos de baixa velocidade, pois apresenta baixa precisão e alta lisura da parede interna do tubo, mas seu circuito é simples.
O medidor de vazão diferencial de tempo mede a vazão de acordo com a diferença de tempo entre a propagação direta e reversa das ondas ultrassônicas no fluido de injeção. Como a magnitude da diferença de tempo é pequena, os requisitos para o circuito eletrônico são elevados para garantir a precisão da medição, e o custo do medidor aumenta proporcionalmente. O medidor de vazão diferencial de tempo é geralmente adequado para líquidos de fluxo laminar puro com campo de velocidade de fluxo uniforme. Para líquidos turbulentos, medidores de vazão diferencial de tempo multifeixe podem ser utilizados.
Retângulo de momento
Este tipo de medidor de vazão baseia-se no princípio da conservação do momento da quantidade de movimento. O fluido impacta a parte rotativa, fazendo-a girar, e a velocidade da parte rotativa é proporcional à vazão. Em seguida, utilize métodos como magnetismo, óptica e contagem mecânica para converter a velocidade em um sinal elétrico e calcular a vazão.
O medidor de vazão de turbina é o tipo mais amplamente utilizado e de alta precisão desse tipo de instrumento. É adequado para meios gasosos e líquidos, mas é ligeiramente diferente na estrutura. Para gás, seu ângulo de impulsor é pequeno e o número de lâminas é grande. A precisão do medidor de vazão de turbina pode atingir 0,2%-0,5%, e pode atingir 0,1% em uma faixa estreita, e a taxa de redução é de 10:1. A perda de pressão é pequena e a resistência à pressão é alta, mas tem certos requisitos sobre a limpeza do fluido e é facilmente afetada pela densidade e viscosidade do fluido. Quanto menor o diâmetro do furo, maior o impacto. Como a placa de orifício, certifique-se de que haja o suficiente antes e depois do ponto de instalação. Seção de tubo reta para evitar a rotação do fluido e alterar o ângulo de ação na lâmina.
Deslocamento positivo
O princípio de funcionamento deste tipo de instrumento é medido de acordo com o movimento preciso de uma quantidade fixa de fluido a cada revolução do corpo rotativo. O design do instrumento é diferente, como medidor de vazão de engrenagem oval, medidor de vazão de pistão rotativo, medidor de vazão raspador e assim por diante. A faixa do medidor de vazão de engrenagem oval é relativamente grande, podendo chegar a 20:1, e a precisão é alta, mas a engrenagem móvel é fácil de ser presa por impurezas no fluido. A vazão unitária do medidor de vazão de pistão rotativo é grande, mas devido a razões estruturais, o volume de vazamento é relativamente alto. Grande, baixa precisão. O medidor de vazão de deslocamento positivo é basicamente independente da viscosidade do fluido e é adequado para meios como graxa e água, mas não é adequado para meios como vapor e ar.
Cada um dos medidores de vazão mencionados acima tem suas próprias vantagens e desvantagens, mas mesmo que seja o mesmo tipo de medidor, os produtos fornecidos por diferentes fabricantes têm diferentes desempenhos estruturais.
Data de publicação: 15 de dezembro de 2021