Análise das limitações de vários tipos comuns de medidores de vazão

Thread Content

　　Com o crescimento da mecanização e da automação, os medidores de vazão desempenham um papel fundamental na produção industrial. Ao escolher um medidor de vazão, é necessário levar em consideração as propriedades físicas e químicas do meio a ser medido, bem como o processo de produção industrial. Além de conhecer as vantagens dos medidores de vazão, também é importante saber quais são suas desvantagens. Isso ajuda a escolher o produto mais adequado para cada caso. A seguir, apresentamos um resumo das desvantagens dos principais tipos de medidores de vazão, com o objetivo de ajudar todos a entender melhor as limitações desses produtos. 　　I. Limitações do medidor de vazão eletromagnético Sabemos que o medidor de vazão eletromagnético oferece alta precisão, segurança e desempenho estável na medição de líquidos condutores. A seguir, serão apresentadas suas desvantagens: 1. O medidor de vazão eletromagnético só consegue medir o fluxo de líquidos condutores; não é possível utilizá-lo para medir o fluxo de meios não condutores, como gases e água utilizada em sistemas de aquecimento. Além disso, em condições de alta temperatura, é necessário levar em consideração o material do revestimento. 　　2. O medidor de vazão eletromagnético determina o fluxo volumétrico em condições de operação, medindo a velocidade do líquido condutor. De acordo com os requisitos de medição, para meios líquidos, deve-se medir o fluxo de massa. A medição do fluxo do meio envolve a densidade do fluido; diferentes meios fluidos possuem densidades distintas, e essas densidades mudam com a temperatura. Se o conversor do medidor de vazão eletromagnético não levar em consideração a densidade do fluido, fornecer apenas a vazão volumétrica em condições de temperatura ambiente não é adequado. 　　3. A instalação e o ajuste do medidor de vazão eletromagnético são mais complexos do que nos outros medidores de vazão, e exigem condições mais rigorosas. Transmissores e conversores devem ser utilizados em conjunto; não é possível usar modelos diferentes de instrumentos entre eles. Ao instalar o transmissor, desde a escolha do local de instalação até a configuração e ajustes finais, é necessário seguir rigorosamente as instruções do manual do produto. O local de instalação não pode ter vibrações, nem campos magnéticos intensos. Durante a instalação, é necessário garantir um bom contato entre o transmissor e os tubos, além de uma boa conexão à terra. A potencialidade do transmissor é a mesma que a do fluido a ser medido. Ao usá-lo, é necessário esvaziar completamente o gás remanescente no tubo de medição; caso contrário, isso causará grandes erros de medição. 　　4. Quando o medidor de vazão eletromagnético é usado para medir líquidos viscosos contaminados, as substâncias viscosas ou os sedimentos se acumulam na parede interna do tubo de medição ou nos eletrodos, causando mudanças no potencial elétrico emitido pelo transmissor, o que gera erros de medição. Quando a camada de sujeira nos eletrodos atinge uma certa espessura, pode acontecer de o instrumento não conseguir realizar as medições. 　　5. A incrustação ou desgaste dos canos de abastecimento de água pode alterar o diâmetro interno, afetando assim o valor de vazão previsto e causando erros de medição. 　　6. O sinal de medição do transmissor é um sinal de potencial muito pequeno, na ordem de milivolts. Além do sinal de vazão, existem também alguns sinais que não estão relacionados à vazão, como a tensão em fase, a tensão ortogonal e a tensão de modo comum. 　　II. Limitações dos medidores de vazão por ultrassom Os medidores de vazão por ultrassom não precisam cortar o tubo para medir o fluxo de líquidos, portanto, não afetam a produção das empresas. Além disso, a medição das propriedades dos líquidos é estável. Seus pontos negativos são os seguintes: 1. O medidor de vazão por ultrassom tem um intervalo de medição de temperatura limitado; geralmente, só consegue medir fluidos com temperatura inferior a 200°C. 2. Sua capacidade de resistir a interferências é fraca. É suscetível a interferências de ruídos ultrassônicos causados por bolhas, incrustações, bombas e outras fontes sonoras, o que afeta a precisão das medições. 　　3. Os trechos de tubo reto devem atender a requisitos rigorosos: 20D na parte frontal e 5D na parte posterior. Caso contrário, a discreção é baixa e a precisão das medições é reduzida. 　　4. A incerteza na instalação pode causar grandes erros na medição do fluxo. 　　5. A medição em tubulações afetadas por incrustações pode prejudicar significativamente a precisão das medições, causando erros consideráveis. Em casos graves, o instrumento pode até mesmo não indicar nenhum fluxo. 　　6. A confiabilidade e o grau de precisão não são elevados; geralmente, ficam entre 1,5 e 2,5, sendo que a repetibilidade é fraca. 　　7. A vida útil é curta; em geral, a precisão só pode ser mantida por cerca de um ano. 　　8. O medidor de vazão por ultrassom determina o vazão volumétrica ao medir a velocidade do fluido. No caso de líquidos, deve-se medir a vazão em termos de massa. O instrumento calcula a vazão em massa multiplicando a vazão volumétrica pela densidade definida manualmente. Quando a temperatura do fluido muda, sua densidade também muda. Portanto, a definição manual da densidade não garante a precisão da medição da vazão em massa. Só é possível obter o valor real do fluxo de massa por meio de cálculos, quando se mede a velocidade do fluido e, ao mesmo tempo, a sua densidade. 　　III. Limitações do medidor de vazão por turbulência de fluxo É sabido que o medidor de vazão por turbulência de fluxo é amplamente utilizado na medição de gases e vapores. Ele oferece precisão elevada, é fácil de instalar e seu custo é relativamente baixo. É inegável que os medidores de vazão do tipo “vortex street” também possuem suas próprias limitações: 1. Existem muitos fatores que causam erros na medição do vazão, como a velocidade irregular do fluido nos canais, o que leva a erros de medição; não é possível determinar com precisão a densidade do fluido quando suas condições mudam; além disso, o vapor saturado úmido é tratado como se fosse vapor saturado seco durante a medição. Se esses erros não forem controlados ou eliminados, o erro total de medição do medidor de vazão por ventosa será muito grande. 　　2. Baixa resistência às vibrações. Vibrações externas podem causar erros de medição no medidor de vazão de tipo “vortex street”, podendo até mesmo impedir que ele funcione corretamente. A alta velocidade do fluido no canal pode causar vibrações adicionais no braço em balanço do sensor de vórtices, reduzindo assim a precisão das medições. O efeito do diâmetro maior é ainda mais evidente. 　　3. Baixa adaptabilidade à medição de meios sujos. O elemento gerador do medidor de vazão por turbulência é muito suscetível a ser sujado pelo meio fluido ou envolvido por impurezas, o que altera as dimensões geométricas do mesmo e afeta significativamente a precisão das medições. 　　4. São exigidos trechos de tubo retos significativos tanto na parte frontal quanto na posterior. Teoricamente, para que o medidor de vazão por turbina de vórtices funcione corretamente, é necessário que haja 40D de trecho reto na parte frontal e 20D na parte posterior, a fim de atender aos requisitos de medição. 　　IV. Limitações do medidor de vazão com placa de orifício O medidor de vazão com placa de orifício é um dos primeiros dispositivos utilizados para medir vazões. É amplamente utilizado e sua seleção é relativamente simples. No entanto, possui as seguintes desvantagens: 1. A repetibilidade e a precisão das medições estão em um nível médio, entre os medidores de vazão existentes. Devido à complexidade dos vários fatores que influenciam as medições, é difícil aumentar a precisão. 　　2. A faixa de variação é limitada; como o coeficiente de vazão está relacionado ao número de Reynolds, a faixa geralmente fica entre 3∶1 e 4∶1. 　　3. Exige um comprimento considerável de trecho de tubo reto, o que geralmente é difícil de satisfazer. Esse problema é ainda mais evidente em tubulações de maior diâmetro; 4. Grande perda de pressão: geralmente, para que um medidor de vazão com placa orifical funcione corretamente, é necessário que a bomba de água forneça energia adicional para superar a perda de pressão causada pela placa orifical. 　　5. A precisão é garantida pelas linhas de ângulo reto no interior da placa de orifícios; portanto, ela é sensível à corrosão, ao desgaste, à incrustação e à sujeira, o que dificulta a manutenção da precisão com o uso prolongado. 　　6. O uso de conexões por flange pode causar problemas de vazamento, o que aumenta a quantidade de trabalho necessário para manutenção. 　　Existem diversos tipos de medidores de vazão, com princípios de funcionamento diferentes e funcionalidades próprias. Seus pontos fortes e fracos também são relativos; não existe um medidor de vazão que seja perfeito. Portanto, a escolha do tipo de medidor de vazão deve ser feita com base nas condições técnicas e no ambiente operacional da produção industrial real, analisando cada caso em particular para encontrar a solução mais adequada.