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Atualmente, possuo um medidor de vazão de massa térmica do tipo diferencial, cujo meio a ser medido é o hidrogênio. A faixa de medição atual é de 0 a 4000 Nm3/h. Gostaria de expandir essa faixa para 5500 Nm3/h. Não tenho muita informação sobre esse tipo de instrumento; quem puder me dar algumas dicas, agradeço...
Esse tipo de medidor de vazão pode não ter uma faixa de medição tão ampla; é preciso consultar o fabricante. Se for possível de qualquer forma, também não será muito preciso. No caso em que tentei, basta observar o fluxo aproximado para então ampliá-lo.
O medidor de vazão massiva de gás por método térmico utiliza o princípio da difusão térmica. A tecnologia de difusão térmica é uma técnica que apresenta bom desempenho e alta confiabilidade em condições extremas. Seus componentes sensores típicos incluem duas resistências térmicas (fios de platina), sendo uma delas um sensor de velocidade e a outra, um sensor para medir a temperatura do tubo. Quando esses dois sensores são colocados dentro do gás, o sensor de temperatura mede a temperatura do gás no interior do tubo. Já o sensor de velocidade contém um fio elétrico aquecido, que é mantido em uma temperatura superior àquela medida pelo sensor de temperatura (o que corresponde à temperatura do gás no tubo), e essa temperatura é mantida constante. O fluxo de ar leva embora o calor do sensor de velocidade, diminuindo assim a diferença de temperatura. Para manter uma diferença de temperatura constante, é necessária uma potência elétrica adicional para compensar o aquecimento, e o valor dessa potência de compensação é proporcional à vazão massica do gás. Pelo princípio, sabemos que a potência elétrica necessária para a compensação está relacionada não apenas à velocidade do fluxo do gás, mas também ao calor específico do gás a ser medido (conhecido como capacidade de absorção de calor). Para medir com precisão o fluxo de gás, é necessário realizar a calibração do medidor utilizando um gás real, ou seja, o mesmo gás que será medido deve ser usado para a calibração. Esse é um indicador importante para avaliar a qualidade dos medidores de fluxo de massa de gás de tipo térmico. Quanto ao problema da ampliação da faixa de medição do gás amônia mencionado pelo autor, no caso dos medidores de vazão, é necessário ajustar a faixa de medição no dispositivo de calibração, de acordo com os dados de vazão atualizados. Já nos medidores de vazão de massa de gás de tipo térmico, as exigências são ainda maiores: não basta alterar a faixa de medição no dispositivo de calibração; é preciso também utilizar gás amônia real para realizar a calibração. Claro, se o proprietário do edifício não exigir precisão elevada nos dados de medição no local e permitir erros maiores, pode-se usar calibração com ar para ajustar a faixa de medição e, em seguida, aplicar correções para os coeficientes de ar/amônia. Dessa forma, é possível garantir uma precisão de 5%.
Acabei de errar ao identificar o meio gasoso. O autor está se referindo ao fato de que o meio gasoso a ser testado é hidrogênio; sobre isso, é preciso falar um pouco mais. Como todos sabem, o hidrogênio é o gás mais leve, mas também é o gás com maior capacidade de absorver calor. Em um mesmo volume, o hidrogênio tem uma capacidade de absorção de calor 14 vezes maior do que a do ar. Portanto, o criador do tópico precisa aumentar a faixa de medição. Tecnicamente, o volume máximo que pode ser medido para o hidrogênio é muito menor do que o do ar; assim, é provável que não seja possível ampliar a faixa de medição. A solução é aumentar o diâmetro do tubo, de modo que a velocidade do fluxo do gás, para o mesmo volume, diminua, e assim, indiretamente, a velocidade de fluxo seja aumentada. Isso não é difícil de entender: na verdade, a maioria dos medidores de vazão mede a velocidade do fluxo do meio em questão. O medidor de tipo térmico não é exceção.
Esse medidor de vazão é muito único: é um medidor de vazão de hidrogênio, que só registra um valor quando há passagem de hidrogênio; com nitrogênio, não há registro de vazão alguma.
A razão é que a diferença nos coeficientes de condução térmica entre hidrogênio e nitrogênio é muito grande, chegando a cerca de 7 vezes. Além disso, essa diferença aumenta à medida que a temperatura sobe. Portanto, o hidrogênio permite que as mudanças no fluxo sejam detectadas por meio do medidor de vazão, mas o nitrogênio não necessariamente mostra essas mudanças.
Um medidor de vazão de tipo térmico tem uma característica: ele é calibrado com o mesmo gás utilizado como meio de medição. Portanto, um medidor de vazão para hidrogênio certamente não pode ser usado para medir outros tipos de gases.
Esse tipo de relógio não permite a ampliação do intervalo de medição, pois já foi calibrado na fábrica. Para ampliar o intervalo de medição, é necessário devolvê-lo à fabricante