Cinco tipos de medidores de vazão
Medir vazões é uma etapa crucial, principalmente em grandes plantas industriais, pois pode indicar o prejuízo ou o lucro de uma empresa. Para medir a vazão, seja em massa ou volume, utiliza-se um dispositivo chamado medidor de vazão. Ele funciona medindo a quantidade de líquido que passa pelos canos.

O medidor de vazão é um dispositivo que mede a quantidade de fluidos que passam pelos canos
Qual é a função de um medidor de vazão?
Medidores de vazão são utilizados em diversos tipos de aplicações para medir vazões mássicas ou volumétricas. O uso específico do medidor determina sua capacidade e estilo. Fluidos líquidos e gasosos são medidos por vazões mássicas ou volumétricas, pois ambas estão relacionadas à densidade de um material. Na equação m = Q xp, Q é a vazão volumétrica, enquanto a massa é m.

Medição de vazão volumétrica ou mássica por medidor de vazão
Os cinco tipos diferentes de medidores de vazão
Existem vários tipos de medidores de vazão, dependendo da utilização, do design, dos materiais e do tipo de fluido. No entanto, existem cinco tipos principais de medidores de vazão, que incluem:
1) Medidores de vazão de pressão diferencial
Esses medidores medem a pressão diferencial quando o fluxo do líquido está diretamente relacionado à raiz quadrada da pressão diferencial produzida. Eles também possuem componentes primários e secundários. O componente primário cria uma mudança na energia cinética geral usando um tubo piloto, uma placa de orifício, um
medidor de vazão balanceado , um bico de vazão ou vários medidores de vazão venturi. Em seguida, o componente secundário mede a pressão diferencial para fornecer o sinal. Esses tipos de medidores de pressão representam cerca de vinte por cento dos medidores de vazão gerais, mais comuns nas indústrias de gás/petróleo. Outras indústrias que usam medidores de vazão de pressão diferencial são as de bebidas, farmacêuticas, de papel, de mineração, de HVAC e de aplicações químicas.
2) Medidores de vazão de deslocamento positivo (PD)
Os medidores de PD medem o volume em uma área preenchida com líquido, empurram o líquido para a frente e, em seguida, enchem-na novamente. Isso calcula a quantidade de líquido que foi transferida. Em vez de outros medidores que medem outro elemento e, em seguida, convertem os números em vazão, esses medidores medem a vazão real do fluido no medidor. Aqui, a saída está diretamente relacionada ao volume do líquido que passa pelo medidor de vazão. Os tipos de medidores de PD incluem
medidores de vazão de engrenagem oval , medidores de palheta rotativa, medidores de pistão, medidores de disco de nutação e outros. Esses são os tipos mais precisos de medidores de vazão, mais frequentemente usados na transferência de fluidos e óleos, como sistemas hidráulicos ou gasolina. Eles também são usados em residências para aplicações de gás ou água.

Medidor de vazão de deslocamento positivo
Vantagens de usar medidor de vazão de deslocamento positivo
✅ Medidor de vazão de alta precisão, os medidores de vazão PD medem diretamente o volume fixo de fluido por meios mecânicos, portanto a precisão é muito alta, a precisão pode chegar a 0,2% ~ 0,5%
✅ Não sensível a mudanças de viscosidade: Ao contrário dos
medidores de vazão de turbina ou medidores de vazão de vórtice, a precisão dos medidores de vazão volumétricos é relativamente menos afetada por mudanças na viscosidade do fluido. São particularmente adequados para medir fluidos de alta viscosidade, como óleo pesado, óleo lubrificante, xarope, resina,
asfalto , polímero fundido, etc. Nessas aplicações, a precisão de outros tipos de medidores de vazão diminuirá significativamente.
✅ É muito popular em situações onde é necessária medição de alta precisão para transferência comercial (como petróleo, gás liquefeito, matérias-primas químicas).
✅ Excelente desempenho
de medição de baixa vazão :
Devido ao fato de o princípio de medição ser baseado no deslocamento real do fluido, os medidores de vazão de deslocamento positivo podem manter alta precisão mesmo em vazões muito baixas. Eles têm baixa sensibilidade à velocidade do fluxo do fluido. São muito adequados para medir vazões pequenas ou intermitentes.

Medidor de vazão de pequena vazão
✅ Baixos requisitos para seções de tubos retos:
Seu princípio de medição é menos afetado pela distribuição da velocidade do fluido, portanto, geralmente não requer longas seções retas de tubulação a montante e a jusante, como medidores de vazão de turbina ou medidores de vazão magnéticos, para estabilizar o campo de fluxo. Isso os torna mais vantajosos em situações onde o espaço de instalação é limitado.
Limitações do medidor de vazão de deslocamento positivo
× Perda de pressão: Devido à necessidade de o fluido empurrar as peças móveis internas (engrenagens, rotores, pistões, etc.), uma certa perda de pressão será gerada, geralmente maior do que a dos medidores de vazão eletromagnéticos ou
medidores de vazão ultrassônicos .
× Requisitos de limpeza: Para tipos com folgas precisas, como engrenagens elípticas e pistões rotativos, partículas sólidas ou impurezas no fluido podem causar maior desgaste, travamento ou redução da precisão. É necessário instalar um filtro.
× Requisitos de manutenção: Há peças móveis internas que podem sofrer desgaste após operação prolongada, exigindo manutenção regular, calibração e possível substituição de componentes (como rolamentos e vedações do eixo).
× Vibração e pulsação: peças mecânicas móveis podem produzir vibração ou ruído, e a pulsação do fluido também pode afetar seu desempenho e vida útil.
× Não é adequado para grandes diâmetros de tubos e grandes vazões: Devido ao tamanho e à resistência da estrutura mecânica, geralmente não é adequado para grandes diâmetros de tubos e vazões; o tamanho máximo para deslocamento positivo é de cerca de 10 polegadas.

Medidor de vazão de deslocamento positivo de 10 polegadas
3) Medidores de vazão de velocidade
Esses medidores de vazão medem a velocidade de um fluxo de líquido para determinar a vazão volumétrica. Eles são menos sensíveis se e quando o número de Reynolds de um determinado líquido for maior que 10.000. Esses tipos de medidores de vazão incluem medidores de vazão de roda de pás, medidores de vazão de turbina, medidores de vazão de vórtice,
medidores de vazão sônicos/ultrassônicos e eletromagnéticos .
Medidor de vazão tipo velocidade - Medidor de vazão tipo turbina
O
medidor de vazão de turbina utiliza fluido para acionar a turbina, e sua velocidade é proporcional à vazão. A lâmina rotativa corta a bobina de indução magnética para gerar um sinal de pulso, que é convertido para obter a vazão.
Vantagem:
✅ Alta precisão (± 0,5%), ampla faixa de proporção (10:1)
✅ Resposta rápida (nível de milissegundos), adequada para fluxo pulsante
✅ Estrutura compacta com perda mínima de pressão
✅ Medidor de vazão de baixo custo
Desvantagens:
× Os rolamentos são propensos ao desgaste (exigindo manutenção regular)
× Altos requisitos de limpeza do meio (partículas sólidas podem bloquear as lâminas)
× Muito afetado pela viscosidade (precisão reduzida de fluidos de alta viscosidade)
Aplicações típicas:
Indústria Petroquímica/Química: Medição do Comércio de Petróleo Acabado e Gás Liquefeito, diesel, querosene
Tratamento de água: monitoramento de água da torneira de alto fluxo, água limpa, água potável
Energia: medição em estações reguladoras de pressão de gás natural
Medicina: Controle de Enchimento de Fluido Limpo.solvente
Cenários aplicáveis: limpo, baixa viscosidade (<10 cP), meio de fluxo estável; Proibido para fluidos que contenham impurezas e substâncias corrosivas
Medidor de vazão tipo velocidade - medidor de vazão magnético
Princípio do medidor de
vazão eletromagnético : Com base na lei de indução eletromagnética de Faraday, o fluido condutor corta a linha de indução magnética para gerar força eletromotriz induzida (E=BDv), a força eletromotriz é proporcional à vazão, e a vazão é calculada pela detecção do eletrodo.
Vantagem:
✅ Componente de fluxo desobstruído: perda de pressão zero, adequado para fluidos corrosivos/contendo partículas, como HCL, H2SO3, solução de NaOH, lama, águas residuais
✅ Alta precisão (± 0,5%), ampla faixa de proporção (20:1)
✅ Medição bidirecional, alta resistência à pressão (até 40MPa)
Desvantagens:
X Mede somente líquidos condutores (condutividade>5 μ S/cm), não pode medir óleo nem líquidos orgânicos.
X Bolhas afetam a precisão
X Não é possível medir o fluxo de gás e o fluxo de vapor
Aplicações típicas:
Tratamento de água: medição de esgoto/água bruta
Indústria química: monitoramento do transporte de ácidos/álcalis/lamas
Alimentação: Bebidas/Leite Pipeline
Metalurgia: controle de fluxo de polpa
Medidor de vazão tipo velocidade
- Medidor de vazão Vortex Princípio do
medidor de vazão de vórtice : Quando um fluido flui através de um fluido resistivo (gerador de vórtice), vórtices regulares (rua de vórtices de Karman) são gerados alternadamente em ambos os lados. A frequência do vórtice é proporcional à velocidade do fluxo, e a vazão é calculada pela detecção da frequência por meio de um sensor.
Vantagens
✅ Sem peças móveis: resistente ao desgaste, baixo custo de manutenção
✅ Meios amplamente aplicáveis: gás/líquido/vapor podem ser medidos
✅ Ampla relação de alcance (10:1), resistência a altas temperaturas (menos de 450°C)
Desvantagens
X Baixa velocidade de fluxo com baixa precisão (precisa ser >0,5 m/s)
X Sensibilidade à vibração (requer instalação de suportes de redução de vibração)
X Altos requisitos para seção de tubo reto (primeiro 20D e depois 5D)
Aplicação típica
Medição de vapor: Rede de vapor de caldeira/dutos industriais (vapor saturado/superaquecido)
Energia: Acordo de Comércio de Gás Natural/Ar Comprimido
Indústria química: monitoramento de fluxo de solvente/gás liquefeito
Aquecimento: Medição do sistema de circulação de água quente
4) Medidores de vazão mássica
Esses medidores são mais utilizados em processos relacionados à massa, pois medem a força criada pela aceleração da massa. Em detalhes, a força é expressa como o movimento da massa ao longo de uma unidade de tempo, em vez do volume ao longo de uma unidade de tempo. Os subtipos de medidores de vazão mássica incluem
medidores de vazão por dispersão térmica e medidores de vazão mássica Coriolis. Os usos mais comuns desses medidores estão relacionados às indústrias química e de gás. Outras áreas de uso são energia, mineração, farmacêutica e águas residuais.
Medidor de vazão mássica térmica
Princípio do
medidor de vazão de gás térmico : Com base no princípio da difusão térmica, a diferença de temperatura entre o sensor de aquecimento e o sensor de temperatura varia com a vazão de gás, e a vazão é calculada medindo a diferença de temperatura ou a mudança de potência de aquecimento.
Vantagem:
✅ Sem peças móveis: livre de manutenção, resistente à vibração
✅ Sensibilidade de velocidade de fluxo ultrabaixa (medida a partir de 0,05 m/s)
✅ A relação de alcance é extremamente ampla (100:1), com baixos requisitos para seções de tubos retos
Desvantagens:
X Aplicável somente a gases (líquido/vapor é inválido)
O resultado da medição do gás X é afetado pela composição do gás
X Condições de alta poeira/névoa de óleo podem contaminar facilmente a sonda
Aplicações típicas:
Proteção Ambiental: Monitoramento de Emissões de Gases de Combustão/Gases de Escape (Sistema CEMS)
Energia: Medição de fluxo de ar comprimido/gás natural
Semicondutor: Medição de gás especial de alta pureza (Ar/N ₂)
HVAC: Controle de fluxo de dutos de fornecimento de ar
Medidor de vazão Coriolis
Princípio do
medidor de vazão mássica de Coriolis : Quando o fluido flui através de um tubo de medição vibratório, a força de Coriolis é gerada, causando uma mudança de fase na parede do tubo. O deslocamento é proporcional à vazão mássica do fluido, e a vazão é calculada pela detecção da diferença de fase por meio de um sensor (medindo a densidade de forma sincronizada).
vantagem:
✅ Medição direta da vazão mássica (sem conversão de volume) com precisão extremamente alta (± 0,1%)
✅ Medição multiparâmetro: medição síncrona de fluxo de massa, densidade, temperatura, vazão volumétrica
✅ Meios amplamente aplicáveis: líquidos/gases/lamas/fluidos de alta viscosidade
Desvantagens:
X Custo extremamente alto (3 a 5 vezes mais caro que outros medidores de vazão)
X Alta perda de pressão (devido à estrutura complexa resultando em alta resistência ao fluxo)
X Diâmetro de tubo grande restrito, tamanho máximo DN250
Aplicações típicas:
Indústria petroquímica: transferência de petróleo bruto, medição precisa de aditivos
Alimentos e medicamentos: proporção de enchimento de xarope/melaço/loção
Energia: Monitoramento do fluxo de qualidade do GNL
Pesquisa: Análise Experimental de Escoamento Multifásico
5) Medidores de vazão de canal aberto
Medidores de vazão de canal aberto medem líquidos em canais abertos, como vertedouros, canais ou entalhes em V. Trata-se de transbordamentos, estruturas de barragem que permitem o livre fluxo de líquidos pequenos ou especialmente concentrados, dependendo do tamanho e formato da estrutura. Medidores de vazão de canal aberto permitem a medição de leituras de vazão. Os usos mais comuns desses medidores de vazão são em ambientes com líquidos de fluxo livre, como rios, córregos, sistemas de esgoto/águas residuais ou cursos d'água de irrigação.

Medidor de vazão de canal aberto para cursos de água de irrigação
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