Visão geral do medidor de vazão por deslocamento positivo

O que é um medidor de vazão por deslocamento positivo?

Os medidores de vazão por deslocamento positivo (PD) são instrumentos de medição de vazão volumétrica que medem o fluxo passando um volume preciso de fluido a cada revolução. Os medidores de vazão PD são instrumentos de precisão cujos componentes móveis internos são travados hidraulicamente em sincronia com o volume de fluido que se move através do medidor.
O medidor de deslocamento positivo é um tipo de medidor de vazão que requer que o fluido desloque mecanicamente os componentes internos do medidor para que a medição da vazão seja realizada. Os medidores de deslocamento positivo (PD) medem a vazão volumétrica de um fluido ou gás em movimento, dividindo o meio em volumes fixos e medidos (incrementos ou volumes finitos do fluido).
Uma analogia básica seria segurar um balde sob uma torneira, enchê-lo até um determinado nível e, em seguida, substituí-lo rapidamente por outro balde, cronometrando a taxa de enchimento dos baldes (ou o número total de baldes para o fluxo "totalizado"). Com a compensação adequada de pressão e temperatura, a vazão mássica pode ser determinada com precisão.
Esses dispositivos consistem em uma ou mais câmaras que obstruem o fluxo do meio filtrante e um mecanismo rotativo ou de movimento alternativo que permite a passagem de volumes fixos. O número de parcelas que passam pela câmara determina o volume do meio filtrante.
A taxa de revolução ou movimento alternativo determina a vazão. Existem dois tipos básicos de medidores de vazão por deslocamento positivo. Os sistemas com sensores ou transdutores são dispositivos semelhantes a interruptores que fornecem saídas eletrônicas para processadores, controladores ou sistemas de aquisição de dados.

Quais as vantagens de um medidor de vazão por deslocamento positivo?

O resultado é que o medidor PD pode medir fluxos intermitentes, vazões muito baixas e líquidos de praticamente qualquer viscosidade. O medidor PD se move instantaneamente quando há movimento do fluido e para instantaneamente quando o movimento do fluido cessa.
Esse tipo de medição não é afetado pela viscosidade, densidade ou turbulência do líquido na tubulação. Todos os fluidos incompressíveis ocupam o mesmo volume e não há necessidade de corrigir a leitura do medidor para compensar esses fatores.
Os medidores de vazão por deslocamento positivo são muito precisos e possuem alta faixa de medição. Podem ser usados com fluidos muito viscosos, sujos e corrosivos e, essencialmente, não requerem trechos retos de tubulação para o condicionamento do fluxo de fluido, embora a perda de carga possa ser um problema. São amplamente utilizados na transferência de custódia de óleos e fluidos líquidos (gasolina) e aplicados em medições residenciais de gás natural e água.
Um medidor de diafragma, presente na maioria das residências, é um exemplo de medidor de deslocamento positivo. Esse tipo de medidor é interessante em certas aplicações de transferência de custódia, onde é fundamental que a medição esteja funcionando corretamente para que o fluxo ocorra.

Tipos de medidores de vazão por deslocamento positivo fornecidos pela Silver Instruments

Medidor de vazão por engrenagem

Os medidores de vazão por engrenagem funcionam com base na rotação de engrenagens internas à medida que o fluido passa por elas. Existem vários tipos de medidores de engrenagem, que recebem nomes que se referem principalmente ao formato de seus componentes internos.
Esses tipos de medidores consistem em duas engrenagens ovais rotativas com dentes sincronizados e de encaixe preciso. Em um medidor de engrenagem oval, a rotação dos eixos das engrenagens faz com que uma quantidade fixa de líquido passe pelo medidor. Monitorando o número de rotações dos eixos, é possível calcular a vazão do líquido.
Esses tipos de medidores demonstram ser muito precisos quando o deslizamento entre a carcaça e as engrenagens é mínimo. A relação de redução de um medidor de engrenagem oval é influenciada pelas propriedades lubrificantes do fluido de processo.

Medidor de vazão de engrenagem oval

Duas engrenagens ovais giratórias com dentes sincronizados "comprimem" uma quantidade finita de fluido através do medidor a cada revolução. Nos medidores de vazão com engrenagens ovais , duas engrenagens ou rotores ovais são montados dentro de um cilindro.
À medida que o fluido flui pelo cilindro, a pressão do fluido faz com que os rotores girem. Conforme a vazão aumenta, a velocidade de rotação dos rotores também aumenta.

Medidor de vazão de engrenagem helicoidal

Os medidores de vazão com engrenagens helicoidais recebem esse nome devido ao formato de suas engrenagens ou rotores. Esses rotores lembram o formato de uma hélice, que é uma estrutura em espiral.
À medida que o fluido flui pelo medidor, ele entra nos compartimentos dos rotores, fazendo com que estes girem. A vazão é calculada a partir da velocidade de rotação.

Aplicações dos medidores de vazão PD

Devido à sua alta precisão, os medidores PD são amplamente utilizados em residências para medir a quantidade de gás ou água consumida. Outras aplicações incluem: injeção de produtos químicos, medição de combustível, bancadas de teste de precisão, alta pressão, testes hidráulicos e aplicações similares que exigem alta precisão.
Alguns projetos exigem que apenas o fluido lubrificante seja medido, pois os rotores ficam expostos a ele. Os medidores de deslocamento positivo diferem dos medidores de turbina por lidarem bem com líquidos de viscosidade média e alta. Por esse motivo, são frequentemente usados para medir a vazão de fluidos hidráulicos.
Em comparação com medidores de orifício, os medidores de deslocamento positivo requerem muito pouco trecho reto de tubulação a montante, pois não são sensíveis à distribuição irregular do fluxo ao longo da tubulação. Os medidores de vazão por deslocamento positivo podem oferecer melhor precisão relativa em baixas vazões do que os medidores de vazão por orifício.
No entanto, um medidor de deslocamento positivo pode ser consideravelmente mais pesado e mais caro do que os tipos de deslocamento não positivo, como placas de orifício, medidores de vazão magnéticos ou de vórtice.