O monitoramento de fluxo é uma parte essencial de qualquer processo industrial. Por esse motivo, a maioria das indústrias vem fazendo o possível para adotar algumas das maneiras mais confiáveis e eficientes de controlar esses processos.
Isso foi possível através do uso de vários medidores de vazão e interruptores. Por exemplo, a maioria dos comutadores de fluxo no mercado hoje tende a apresentar a tecnologia de dispersão térmica.
Atualmente, a tecnologia de dispersão térmica está sendo usada para monitorar o fluxo de gases e ar em muitos dutos. Essa tecnologia é baseada no fato de que a quantidade de calor transportada pela sonda aquecida aumenta à medida que a velocidade do fluido aumenta.
Existem várias opções que apresentam essa tecnologia. Nessas chaves, a existência de uma diferença maior de temperatura indica condição de não fluxo. Essa diferença de temperatura diminui com o aumento da taxa de fluxo. O elemento aquecido mais comumente usado é o detector de temperatura de resistência (RTD). A taxa na qual ele dissipa o calor é diretamente proporcional à taxa do fluxo de fluido.
O sinal obtido do RTD é convertido em sinal elétrico pelo circuito eletrônico de condicionamento. O sinal elétrico é usado posteriormente para ajustar outros circuitos do ponto de ajuste. A maioria desses dispositivos é robusta e confiável em comparação com os comutadores tradicionais. Eles também são duráveis e outros problemas, como entupimentos, são completamente eliminados. Os interruptores que apresentam essa tecnologia podem monitorar todos os tipos de fluidos e têm uma resposta rápida às mudanças na velocidade do fluxo.
Atualmente, existem muitos switches disponíveis no mercado, sendo que alguns deles possuem sistemas de exibição ótica. Portanto, é importante definir o aplicativo para o qual o switch deve adquirir o correto.
Eles também são usados em sistemas de aquecimento, hidráulicos e de ar condicionado.
Esses comutadores vêm com uma ampla gama de tecnologias que lhes permitem garantir desempenho de alta qualidade, resistentes à corrosão, configurações de atuação flexíveis e uma ampla variedade de projetos, entre outros.
Eles fornecem uma das maneiras mais baratas de detectar a perda ou alteração na velocidade do ar. Eles são preferidos para aplicações que requerem velocidades altas a baixas. Tanto a perda quanto a mudança de velocidade podem ser o resultado de vários fatores que incluem filtro sujo ou entupido, sobrecarga do motor do ventilador, roda do ventilador solta ou entrada próxima do ventilador ou do amortecedor.
Nessas opções, à medida que o ar flui através da tubulação, a palheta é forçada a balançar na direção em que o vento sopra. Isso força a luva a se mover na direção ascendente, fazendo com que o ímã puxe e aciona a chave.
Nesse caso, o fluido que flui através da válvula empurra o disco para cima e para baixo, o que, como resultado, abaixa e levanta a manga magnética, respectivamente. Isso faz o ímã acionar a chave. O princípio é quase o mesmo do interruptor acionado por palheta.
Eles são usados para uma ampla gama de aplicações, que incluem equipamentos operados eletricamente, como motores ou luzes de sinalização. Eles podem ser usados para iniciar ou parar um equipamento elétrico. Eles são usados principalmente para aplicações de uso geral. Eles também são usados para detectar o fluxo em muitas aplicações industriais. Nesse caso, há uma falha de fluxo em certos tubos que pode acionar um alarme.
Há vários fatores a serem considerados ao instalar esses tipos de comutadores em um pipeline. Para garantir que o comutador opere conforme necessário, a seta na caixa sempre deve apontar na direção do fluxo. O ângulo em que o comutador deve ser montado na tubulação também é importante.
Isso dependerá do manual do comutador. Um filtro também deve ser instalado a montante para impedir que partículas estranhas entrem no tubo. Eles também devem ser montados em regiões onde há pouca ou nenhuma turbulência, ou seja, devem ser instalados longe de curvas ou cotovelos.
Com o avanço da tecnologia, esses fluxostatos incorporaram a tecnologia térmica. Em tais comutadores, uma condição de não fluxo é indicada por condições de alta temperatura, enquanto a presença de fluxo é indicada por baixas temperaturas.
Esses tipos de comutados possuem detectores de temperatura de resistência (RTDs). Isso ocorre pelo simples fato de que, quando há fluxo, os RTDs são resfriados pelo fluido em movimento. Até agora, eles ganharam popularidade na maioria das aplicações industriais. Eles possuem circuitos eletrônicos que convertem a diferença de temperatura dos RTDs em um sinal elétrico usado em vários processos de controle. Isso facilita a incorporação em vários sistemas de controle.
O monitoramento de fluxo é uma parte essencial de qualquer processo industrial. Por esse motivo, a maioria das indústrias vem fazendo o possível para adotar algumas das maneiras mais confiáveis e eficientes de controlar esses processos.
Isso foi possível através do uso de vários medidores de vazão e interruptores. Por exemplo, a maioria dos comutadores de fluxo no mercado hoje tende a apresentar a tecnologia de dispersão térmica.
Atualmente, a tecnologia de dispersão térmica está sendo usada para monitorar o fluxo de gases e líquidos em muitos dutos. Essa tecnologia é baseada no fato de que a quantidade de calor transportada pela sonda aquecida aumenta à medida que a velocidade do fluido aumenta.
Existem várias opções que apresentam essa tecnologia. Nessas chaves, a existência de uma diferença maior de temperatura indica condição de não fluxo. Essa diferença de temperatura diminui com o aumento da taxa de fluxo. O elemento aquecido mais comumente usado é o detector de temperatura de resistência (RTD). A taxa na qual ele dissipa o calor é diretamente proporcional à taxa do fluxo de fluido.
O sinal obtido do RTD é convertido em sinal elétrico pelo circuito eletrônico de condicionamento. O sinal elétrico é usado posteriormente para ajustar outros circuitos do ponto de ajuste. A maioria desses dispositivos é robusta e confiável em comparação com os comutadores tradicionais. Eles também são duráveis e outros problemas, como entupimentos, são completamente eliminados. Os interruptores que apresentam essa tecnologia podem monitorar todos os tipos de fluidos e têm uma resposta rápida às mudanças na velocidade do fluxo.
Monitorar vazão; a partir da temperatura que é detectada pelo RTD, é muito mais fácil determinar a taxa de fluxo do fluido. Isso ocorre porque a quantidade de calor dissipada é proporcional à taxa de fluxo.
Alarme de gatilho; supondo que a vazão de um fluido tenha sido ajustada para não ultrapassar um determinado nível, qualquer aumento além do ponto de ajuste será detectado pelo interruptor, que acionará o alarme para que as ações necessárias sejam tomadas. Isso também pode proteger outros dispositivos, como bombas, de serem sobrecarregados.
Facilita o processo de controle industrial; a maioria dos comutadores que apresenta a tecnologia de dispersão térmica pode ser facilmente integrada aos sistemas de controle, como os PLCs. Isso ocorre porque a temperatura do RTD é convertida em um sinal elétrico pelo condicionador de sinal. Lembre-se, é mais fácil lidar com o sinal elétrico quando se trata de qualquer processo de controle.
Ampla gama de aplicações; esses interruptores, mais do que os tipos de líquidos, podem ser usados para muitas aplicações, que incluem linhas de líquidos, piscina e água do mar. Contanto que o líquido não reaja com o material a partir do qual o switch foi construído. Portanto, a consideração do material é importante ao escolher essas opções. Também ditará sua vida útil.
Atualmente, existem muitos switches disponíveis no mercado, sendo que alguns deles possuem sistemas de exibição ótica. Portanto, é importante definir o aplicativo para o qual o switch deve adquirir o correto.
Os fluxostatos podem ser classificados como fluxogramas de ar ou líquido. Eles são usados para monitorar o fluxo de líquidos, ar ou vapor em várias aplicações industriais, onde enviam sinais para outros dispositivos, como bombas, para desligar ou ligar, dependendo da situação em questão.
Eles também são usados em sistemas de aquecimento, hidráulicos e de ar condicionado.
Esses comutadores vêm com uma ampla gama de tecnologias que lhes permitem garantir desempenho de alta qualidade, resistentes à corrosão, configurações de atuação flexíveis e uma ampla variedade de projetos, entre outros.
Eles fornecem uma das maneiras mais baratas de detectar a perda ou alteração na velocidade do ar. Eles são preferidos para aplicações que requerem velocidades altas a baixas. Tanto a perda quanto a mudança de velocidade podem ser o resultado de vários fatores que incluem filtro sujo ou entupido, sobrecarga do motor do ventilador, roda do ventilador solta ou entrada próxima do ventilador ou do amortecedor.
Nessas opções, à medida que o ar flui através da tubulação, a palheta é forçada a balançar na direção em que o vento sopra. Isso força a luva a se mover na direção ascendente, fazendo com que o ímã puxe e aciona a chave.
Nesse caso, o fluido que flui através da válvula empurra o disco para cima e para baixo, o que, como resultado, abaixa e levanta a manga magnética, respectivamente. Isso faz o ímã acionar a chave. O princípio é quase o mesmo do interruptor acionado por palheta.
Eles são usados para uma ampla gama de aplicações, que incluem equipamentos operados eletricamente, como motores ou luzes de sinalização. Eles podem ser usados para iniciar ou parar um equipamento elétrico. Eles são usados principalmente para aplicações de uso geral. Eles também são usados para detectar o fluxo em muitas aplicações industriais. Nesse caso, há uma falha de fluxo em certos tubos que pode acionar um alarme.
Há vários fatores a serem considerados ao instalar esses tipos de comutadores em um pipeline. Para garantir que o comutador opere conforme necessário, a seta na caixa sempre deve apontar na direção do fluxo. O ângulo em que o comutador deve ser montado na tubulação também é importante.
Isso dependerá do manual do comutador. Um filtro também deve ser instalado a montante para impedir que partículas estranhas entrem no tubo. Eles também devem ser montados em regiões onde há pouca ou nenhuma turbulência, ou seja, devem ser instalados longe de curvas ou cotovelos.
Com o avanço da tecnologia, esses fluxostatos incorporaram a tecnologia térmica. Em tais comutadores, uma condição de não fluxo é indicada por condições de alta temperatura, enquanto a presença de fluxo é indicada por baixas temperaturas.
Esses tipos de comutados possuem detectores de temperatura de resistência (RTDs). Isso ocorre pelo simples fato de que, quando há fluxo, os RTDs são resfriados pelo fluido em movimento. Até agora, eles ganharam popularidade na maioria das aplicações industriais. Eles possuem circuitos eletrônicos que convertem a diferença de temperatura dos RTDs em um sinal elétrico usado em vários processos de controle. Isso facilita a incorporação em vários sistemas de controle.
Vários medidores de vazão instalados na maioria das indústrias não funcionam satisfatoriamente devido à escolha imprecisa dos instrumentos de medição de vazão.
A variação na tecnologia de medidores, como o medidor de fluxo magnético e as tecnologias ultrassônicas, para citar apenas alguns, trouxe muitos desafios para a maioria dos técnicos. Eles acham difícil selecionar aqueles com alto nível de desempenho e precisão.
Novamente, cada medidor tem seus méritos e deméritos que devem ser examinados antes da compra e consequentemente da instalação. É quase impossível encontrar um perfeito, no entanto, os méritos devem superar os deméritos.
É importante saber o seguinte antes de comprar ou instalar um medidor:
Tarefa que o instrumento deve executar ; basicamente, na medição de vazão, os seguintes parâmetros podem ser examinados: velocidade instantânea, vazão mássica e volumétrica. Escolher o instrumento certo, como o medidor coriolis, para determinar a vazão mássica, será uma idéia nobre. Também existem situações em que a precisão da taxa de fluxo recebe mais prioridade. Assim, escolher aqueles que serão precisos é crucial. Lembre-se, medidores diferentes têm níveis diferentes de precisão.
Onde o instrumento deve ser instalado ; você planeja instalar o medidor em sistemas pressurizados? O fluido cuja vazão deve ser determinada está limpo ou em pasta?
As condições ambientais, como temperatura ou interferência elétrica, podem afetar o desempenho do medidor? Certifique-se de que o medidor possa funcionar da melhor maneira possível, sem interferência desnecessária do ambiente circundante ou do fluido cujas características de fluxo devem ser determinadas.
Por exemplo, o medidor de vazão de turbina e os medidores de vazão de deslocamento positivo podem ser usados para medir características de vazão de fluidos limpos e viscosos; os tipos eletromagnéticos utilizam fluidos sujos, condutores, limpos e viscosos projetados, enquanto o ultrassônico é adequado para fluidos limpos e viscosos; portanto, deve ser fornecido um medidor de vazão de alta viscosidade . Todos estes devem ser considerados.
Faixa de operação ; as vazões mais baixa e mais alta devem ser determinadas antes da instalação. Portanto, a faixa de operação não deve exceder a do medidor de vazão . Isso é para garantir que não seja sobrecarregado, pois isso só levará a leituras imprecisas.
Tamanho do tubo ; também determinará o tipo de compra e instalação. Na maioria das aplicações industriais, a maioria dos tubos é muito grande e, portanto, alguns medidores não podem ser usados.
Calibração ; é claro que todos os medidores são calibrados pelo fabricante. No entanto, após ter sido usado por algum tempo, é importante recalibrá-lo para garantir que todas as leituras obtidas sejam precisas. A recalibração dependerá da tecnologia do medidor e da natureza do fluido.
Isso dá espaço para atualização? A maioria desses instrumentos é atualizada a cada ano para garantir que eles operem de maneira ideal, precisa e eficiente. De fato, com a era da automação em que o SCADA e os PLCs são usados na maioria dos processos industriais, deve dar espaço para ser incorporado nesses sistemas.
Instalar ou comprar o medidor de vazão certo sozinho não é suficiente. Esses instrumentos requerem manutenção periódica para garantir que eles funcionem com precisão. É necessário projetar um programa de verificação programada especialmente para aqueles com peças móveis. A precisão deve ser mantida dentro da faixa recomendada. Por outro lado, aqueles sem partes móveis, como os tipos ultrassônico e eletromagnético, seus componentes eletrônicos devem ser verificados.
A medição da vazão é essencial em muitos processos industriais, como produtos químicos, aço e serviços públicos. Para facilitar esse processo, vários medidores de vazão foram desenvolvidos para garantir que todas as informações sobre qualquer fluido circulante sejam obtidas com precisão.
A matéria existe em três estados principais, que incluem os sólidos, os líquidos e os gasosos. Quando o termo “fluidos” é usado, basicamente, nos referimos a líquidos e gases, pois eles têm a capacidade de fluir sob a ação de forças deformadoras. Isso ocorre devido à tensão de cisalhamento e viscosidade; os principais princípios da mecânica dos fluidos. Líquidos e gases têm suas propriedades únicas que devem ser analisadas criticamente antes de optar por qualquer instrumento de medição. Existem muitos tipos de medidores de fluxo de gás para você escolher. Atualmente, existe um número desconcertante de medidores no mercado e, portanto, é preciso ter cuidado para obter um instrumento de fluxo preciso, confiável e robusto.
Tipos de medidores de vazão
Esses instrumentos podem ser classificados de acordo com o tipo de informação / medição que um indivíduo deseja obter de um fluido. Esses incluem:
1. Determinando a velocidade do fluido em um ponto
É um processo essencial quando se trata de investigar a distribuição de velocidade em um determinado ponto ou em situações em que o perfil de velocidade deve ser estabelecido antes da instalação de um medidor permanente. Para conseguir isso, o seguinte pode ser usado:
Tubo Pitot-estático
As figuras 1 e 2 mostram como o tubo estático de Pitot é colocado em uma seção cujo perfil de velocidade deve ser determinado. À medida que o fluido flui, no impacto, o fluido geralmente é parado e, assim, a energia cinética é reduzida a zero. Isso faz com que esta seção possua apenas a energia da pressão.
Por outro lado, em suas seções estáticas, há energia cinética e de pressão devido ao movimento do fluido. Isso, por sua vez, causa uma diferença de pressão provocada pela velocidade. É uma maneira conveniente de obter a diferença entre pressão total, estática e dinâmica. Não é adequado para medir velocidade em fluxo turbulento.
Anemômetros de fio quente e filme
Este é outro instrumento eficaz que também é usado para determinar a velocidade do fluido em um ponto. Uma coisa boa é que ele pode ser usado para obter a velocidade e a turbulência médias.
2. Determinando a taxa de fluxo de volume
São muitos tipos de medidores que podem ser usados para determinar a vazão do volume. Esses incluem:
Os medidores de vazão diferencial
Eles são amplamente utilizados na maioria das aplicações industriais para líquidos e gases. Geralmente é colocado em um tubo, após o qual uma pressão diferencial (D / P) é desenvolvida através da constrição. Com esses instrumentos, é difícil deduzir a taxa de fluxo de volume do D / P. Os medidores diferenciais mais comuns incluem o bico, a placa de orifício, o tubo Dall e o Venturi. As imagens abaixo mostram alguns dos medidores diferenciais mais usados.
O princípio de operação baseia-se no fato de que, quando um fluido encontra uma obstrução, suas partículas se separam e tendem a se mover em torno do objeto que obstrui, à medida que continua a se mover a jusante. Isso resulta em um gradiente de pressão oscilante. Com um aumento na frequência de vórtices devido ao aumento do fluxo, pode ser realizada uma relação linear entre a velocidade do fluxo e a frequência de derramamento.
Eles são instalados ao longo do caminho de um fluido em movimento, onde o fluido os força a mover / girar. O fluxo de volume é determinado pelo número de ciclos / segundo. Eles são usados principalmente para medir o volume total do fluido. Um bom exemplo se o medidor de turbina.
A determinação da taxa de fluxo de massa é crucial para empresas como as que vendem petróleo bruto, uma vez que usam esses medidores para determinar a massa exata das mercadorias que vendem. A medição da massa pode ser realizada de várias maneiras; pelo método inferencial ou direto. Determinar a vazão mássica requer um instrumento especial chamado:
A maioria desses medidores foi usada principalmente em aplicações industriais após os anos 80. Existem muitos designs, a maioria deles em forma de U ou em ferradura. Eles podem lidar com grandes taxas de fluxo de massa.
Às vezes, pode parecer impossível obter medições de fluidos usando um dos medidores de vazão acima e, portanto, é necessário recorrer a instrumentos especializados. Alguns desses instrumentos incluem:
Medidor eletromagnético ; princípio de operação baseia-se na lei de Faraday de indução eletromagnética
Medidores ultra-sônicos ; eles usam sensores que são colocados fora de um tubo, tornando-os mais adequados para fluxos multifásicos.
Medidor de vazão com correlação cruzada ; com este instrumento, assume-se que várias propriedades do fluido, tais como condutividade, velocidade, temperatura e densidade, mudam de maneira aleatória.
Existem muitos instrumentos disponíveis no mercado e, portanto, é prudente considerar todos os princípios da mecânica dos fluidos para garantir a precisão das medições obtidas.
