Apresentação das sete principais categorias de medidores de vazão

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　　Existem muitos métodos e tipos de instrumentos para medição de vazão, além de diversas formas de classificação. Até o momento, existem cerca de 60 tipos de medidores de vazão disponíveis para uso industrial. A razão para haver tantas variedades é que, até hoje, ainda não foi encontrado um medidor de vazão que seja adequado para qualquer tipo de fluido, qualquer faixa de medição, qualquer condição de fluxo e quaisquer condições de uso. 　　A seguir, de acordo com a classificação mais popular e amplamente utilizada atualmente, os vários tipos de medidores de vazão são divididos em: medidores de vazão por diferença de pressão, medidores de vazão com flutuador, medidores de vazão a turbina, medidores de vazão eletromagnéticos, medidores de vazão por efeito Vortex, medidores de vazão em massa e medidores de vazão de inserção. Serão explicados, para cada um desses tipos, seus princípios de funcionamento, características, aplicações gerais, bem como o desenvolvimento desses dispositivos no país e no exterior. 　　1.1 Medidor de vazão por diferença de pressão 　　O medidor de vazão por diferença de pressão é um instrumento que calcula o fluxo com base na diferença de pressão gerada pelo componente de medição instalado no tubo, nas condições conhecidas do fluido e nas dimensões geométricas do componente de medição em relação ao tubo. 　　O medidor de vazão por diferença de pressão é composto por um dispositivo primário (o componente de detecção) e um dispositivo secundário (o dispositivo de conversão da diferença de pressão e o instrumento de indicação do vazão). Geralmente, os medidores de vazão de tipo diferencial são classificados de acordo com o componente utilizado para a medição, como medidores de vazão com orifício, medidores de vazão de tipo Venturi, medidores de vazão com tubo de velocidade uniforme, entre outros. 　　Os dispositivos secundários são diversos tipos de medidores de diferença de pressão mecânicos, eletrônicos e mecatrônicos, transmissores de diferença de pressão e instrumentos de indicação de vazão. Ela se desenvolveu em um grande grupo de instrumentos com alto grau de padronização (série, universalidade e normalização), com uma grande variedade de modelos e especificações. Esses instrumentos podem medir parâmetros relacionados ao fluxo, bem como outros parâmetros, como pressão, nível de líquido, densidade, entre outros. 　　Os medidores de vazão por diferença de pressão são um dos tipos de medidores de vazão mais utilizados, ocupando o primeiro lugar em termos de uso entre todos os tipos de instrumentos de medição de vazão. Nos últimos anos, com o surgimento de vários tipos novos de medidores de vazão, sua porcentagem de uso tem diminuído gradualmente. No entanto, eles continuam sendo o tipo de medidor de vazão mais importante atualmente. 　　Vantagens: 　　(1) O medidor de vazão de tipo placa de orifício, que é o mais utilizado, possui estrutura robusta, desempenho estável e confiável, além de uma longa vida útil; 　　(2) Seu campo de aplicação é muito amplo; até hoje, não existe nenhum outro tipo de medidor de vazão que possa competir com ele; 　　(3) Os componentes de medição, o transmissor e os instrumentos de display são produzidos por fabricantes diferentes, o que facilita a produção em escala. 　　Desvantagens: (1) A precisão das medições é, em geral, baixa; (2) A faixa de operação é limitada, sendo normalmente de 3:1 a 4:1; (3) São necessárias condições específicas para a instalação no local; (4) Há grande perda de pressão (referente a placas de orifício, bocais, etc.). 　　1.2 Medidor de vazão com flutuador O medidor de vazão com flutuador, também conhecido como medidor de vazão com rotor, é um tipo de medidor de vazão de área variável. Nele, existe um tubo cônico vertical que se expande de baixo para cima; a gravidade do flutuador, que possui uma seção transversal circular, é suportada pela força dinâmica do líquido, permitindo que o flutuador suba e desça livremente dentro do tubo cônico. 　　Os medidores de vazão com flutuador são o tipo de medidor de vazão que tem a segunda maior gama de aplicações, depois dos medidores de vazão por diferença de pressão. Eles desempenham um papel fundamental, especialmente em situações de vazões pequenas e muito pequenas. 　　Características: (1) O medidor de vazão com flutuador em forma de cone de vidro possui estrutura simples e é fácil de usar. No entanto, sua desvantagem é a baixa resistência à pressão, além do alto risco de quebra do tubo de vidro; (2) É adequado para diâmetros pequenos e velocidades de fluxo baixas; (3) Há uma perda de pressão relativamente baixa. 　　1.3 Medidor de vazão por turbina O medidor de vazão por turbina é o tipo principal de medidor de vazão de tipo velocimétrico. Ele utiliza um rotor com várias pás (turbina) para detectar a velocidade média do fluido, e assim determinar a vazão ou o volume total do fluido. 　　Geralmente, é composto por um sensor e um display, podendo também ser feito de forma integrada. 　　Os medidores de vazão por turbina, os medidores de vazão volumétricos e os medidores de vazão de massa por efeito Coriolis são considerados os três tipos de produtos com melhor repetibilidade e precisão entre os medidores de vazão. Como um dos dez principais tipos de medidores de vazão, esses produtos foram desenvolvidos em diversas variedades e séries, sendo produzidos em larga escala. 　　Vantagens: 　　(1) Alta precisão – é um dos medidores de vazão mais precisos entre todos os tipos disponíveis; 　　(2) Boa repetibilidade; 　　(3) Sem desvio do ponto zero, com boa capacidade de resistência a interferências; 　　(4) Amplo intervalo de medição; 　　(5) Estrutura compacta. 　　Desvantagens: (1) Não consegue manter suas características de calibração por um longo período de tempo; (2) As propriedades do fluido têm grande influência nas características do fluxo. 　　1.4 Medidor de vazão eletromagnético O medidor de vazão eletromagnético é um instrumento de medição para líquidos condutores, desenvolvido com base na lei da indução eletromagnética de Faraday. 　　O medidor de vazão eletromagnético possui uma série de características vantajosas, que permitem resolver problemas que outros medidores de vazão têm dificuldade em lidar, como a medição de fluxos sujos ou corrosivos. Nas décadas de 70 e 80, houve avanços tecnológicos significativos no campo dos medidores de vazão eletromagnéticos, o que fez com que eles se tornassem um tipo de medidor amplamente utilizado. A porcentagem de seu uso entre os medidores de vazão continua a aumentar constantemente. 　　Vantagens:
(1) O canal de medição é um tubo reto e liso, o que evita obstruções. É adequado para a medição de fluidos bifásicos, contendo partículas sólidas, como polpa de papel, lama e águas residuais.
(2) Não há perda de pressão causada pela medição do fluxo, o que resulta em economia de energia.
(3) O fluxo volumétrico medido não é significativamente afetado pelas variações na densidade, viscosidade, temperatura, pressão e condutividade elétrica do fluido.
(4) Há uma ampla faixa de fluxo e um grande intervalo de diâmetros.
(5) Pode ser utilizado com fluidos corrosivos. 　　Desvantagens: (1) Não é possível medir líquidos com condutividade muito baixa, como os produtos petrolíferos; (2) Não pode ser usado para medir gases, vapores e líquidos que contenham bolhas grandes; (3) Não pode ser utilizado em temperaturas elevadas. 　　1.5 Medidor de vazão por efeito de vórtice O medidor de vazão por efeito de vórtice é um dispositivo no qual se coloca um elemento não aerodinâmico no meio do fluido; o fluido se separa alternadamente dos dois lados desse elemento, gerando duas sequências de vórtices dispostos de maneira regular. 　　Os medidores de vazão por efeito de vórtice podem ser classificados, de acordo com o método de detecção da frequência, em: do tipo de tensão, do tipo de deformação elástica, do tipo capacitivo, do tipo sensível ao calor, do tipo com corpo vibratório, do tipo fotoelétrico e do tipo ultrassônico. 　　O medidor de vazão por tipo “vórtice” pertence à categoria mais jovem de medidores de vazão. No entanto, seu desenvolvimento foi rápido, e atualmente ele já se tornou um tipo de medidor de vazão amplamente utilizado. 　　Vantagens: (1) Estrutura simples e robusta; (2) Adequado para vários tipos de fluidos; (3) Alta precisão; (4) Grande faixa de medição; (5) Baixa perda de pressão. 　　Desvantagens: (1) Não é adequado para medições em baixos números de Reynolds; (2) Exige um trecho de tubo reto bastante longo; (3) Seu coeficiente de precisão é menor (em comparação com medidores de vazão por turbina); (4) Falta experiência na utilização do instrumento em fluxos pulsantes e multifásicos. 　　1.6 Medidores de vazão por ultrassom 　　Os medidores de vazão por ultrassom são aparelhos que medem o fluxo de fluido, detectando a influência do fluxo do fluido sobre um feixe de ultrassom (ou pulsos de ultrassom). 　　Com base nos princípios de detecção de sinais, os medidores de vazão por ultrassom podem ser classificados em método de diferença de velocidade de propagação (método de diferença de tempo direta, método de diferença de tempo, método de diferença de fase e método de diferença de frequência), método de desvio do feixe, método Doppler, método de correlação cruzada, método de filtragem espacial e método baseado em ruído. 　　Assim como os medidores de vazão eletromagnéticos, os medidores de vazão ultrassônicos também não possuem nenhum obstáculo em seu canal de fluxo; portanto, são considerados medidores de vazão sem impedimentos. Eles são adequados para resolver problemas relacionados à medição de vazão. Em particular, possuem vantagens significativas na medição de vazões em diâmetros grandes. Nos últimos anos, eles se tornaram um dos tipos de medidores de vazão que mais se desenvolveram. 　　Vantagens: (1) Permite medições sem contato; (2) Não há impedimentos de fluxo, portanto não há perda de pressão; (3) É possível medir líquidos não condutores, sendo assim um complemento para os medidores de vazão eletromagnéticos que funcionam sem impedimentos. 　　Desvantagens: (1) O método de tempo de propagação só pode ser utilizado em líquidos e gases limpos; já o método Doppler só pode ser usado para medir líquidos que contêm uma certa quantidade de partículas em suspensão e bolhas. (2) A precisão das medições feitas pelo método Doppler não é alta. 　　1.7 Medidor de vazão em canais abertos Diferentemente dos métodos mencionados anteriormente, este é um instrumento utilizado para medir o vazão do fluxo natural na superfície livre de canais abertos que não estão completamente cheios. 　　Um canal de água em que o fluxo não é contínuo é chamado de canal aberto. O dispositivo utilizado para medir a vazão da água em um canal aberto é denominado medidor de vazão para canais abertos. 　　Além do formato circular, os medidores de vazão para canais abertos também existem em formatos como U, trapezoidal e retangular. 　　Os medidores de vazão para canais abertos são utilizados em canais de abastecimento de água urbana; canais de entrada e saída de água em usinas termelétricas, bem como em canais de escoamento de águas residuais; no escoamento de água por parte de indústrias e empresas, além de canais utilizados em projetos hidráulicos e irrigação agrícola. Algumas estimativas apontam para 1.995 unidades, o que representa cerca de 1,6% do total de medidores de vazão. No entanto, ainda não existem dados estatísticos sobre seu uso no país.