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UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA - UNOESC
FACULDADE DE ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO 
Thaís Boita Vieira
Tubos de pitot
Placas de orifício
Tubo de Venturi
Bocal de fluxo
Medição de vazão por vortex
Chapecó, 2022
Thaís Boita Vieira.
Instrumentação eletrônica.
Relatório técnico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina, Instrumentação eletrônica no Curso de Engenharia da computação, na Universidade Do Oeste de Santa Catarina.
Prof. Wagner Chiodi
Chapecó, 2022
RESUMO
Este trabalho apresenta o funcionamento de cada um dos sensores mencionados, suas formas e aplicações a nível meiquers e industrial, conforme a norma técnica NBR 10719:1989, da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).
SUMÁRIO
1	INTRODUÇÃO...	4
2	DESENVOLVIMENTO...	5
2.1	TUBO DE PITOT...	5
2.2	PLACAS DE ORIFÍCIO...	7
2.3	TUBO DE VENTURI...	8
2.4	BOCAL DE FLUXO...	10
2.5	MEDIÇÃO DE VAZÃO POR VORTEX...11
3	CONCLUSÕES...	13
REFERÊNCIAS...	14
1 INTRODUÇÃO
Essa pesquisa tem como finalidade definir cada um dos sensores propostos no trabalho, e também explicar o funcionamento de cada um deles, suas aplicações tanto a nível meiquers como a nível industrial. 
Os temas estudados serão: tubos de pitot, placas de orifício, tubo de Venturi, bocal de fluxo e medição de vazão por vortex.
2 DESENVOLVIMENTO
2.1 TUBO DE PITOT
O tubo de pitot é um sensor de pressão que possibilita o funcionamento do velocímetro, é uma ferramenta que calcula a velocidade da vazão de fluidos como exemplo água e ar.
Esse sensor funciona através da pressão dinâmica que é gerada quando o ar da pressão externa entra em seu tubo, ele necessita de duas pressões, a pressão total que é medida através da extremidade do tubo, e a pressão estática que é medida em uma posição distinta da pressão total. A má instalação desse sensor pode gerar problemas no seu funcionamento.
Esse tubo pode ser encontrado em diversas aplicações, na aviação, aeromodelismo, náuticas e tubulação industrial.
Em uma aeronave, como mostra a figura abaixo o tubo de pitot é um tubo instalado paralelamente ao vento relativo e com um orifício voltado diretamente para o fluxo de ar resultante da velocidade aerodinâmica da aeronave. 
Esse orifício se comunica com uma capsula aneroide que é instalada no velocímetro, ela recebe a pressão estática do ar que não é afetada pela variação de velocidade da aeronave.
Quando a aeronave se desloca no ar, o vento relativo causa um aumento na pressão de ar admitida pelo orifício do tubo de pitot, em relação à pressão estática, e essa pressão de impacto, somada à pressão estática, faz a cápsula aneroide expandir. A expansão da cápsula é transmitida aos ponteiros do velocímetro por hastes e engrenagens, o que faz o ponteiro se movimentar, indicando ao piloto a velocidade da aeronave.
2.2 PLACAS DE ORIFÍCIO
A placa de orifício é um sensor usado para medir a vazão de líquido ou gás, especialmente vapor, usando a Medição por Pressão Diferencial. Formada por uma placa de metal com um orifício para o fluido sair, as placas de orifício são instaladas entre dois flanges, permitindo a fácil instalação e remoção. 
Esse sensor funciona restringindo a tubulação onde é realizada a medida Essa restrição é provocada pelo orifício que é feito em uma placa de pouca espessura e aplicada no tubo. Com essa restrição a placa o fluxo é obrigado a mudar de velocidade, provocando assim um diferencial de pressão.
2.3 TUBOS DE VENTURI
O tubo de Venturi é um instrumento que indica a variação da pressão exercida por um líquido que se encontra em movimento por tubos com áreas variáveis. O tubo de Venturi indica a variação da pressão para fluidos em escoamento.
	A imagem acima mostra um fluido em escoamento através de um tubo que tem áreas de secção diferentes, a área central é a menor delas, com a passagem do liquido uma pressão é gerada nas paredes desse tubo, os manômetros que compõem a imagem determinam a pressão do liquido, e o que podemos notar é que a área central onde a secção é menor, a pressão também se torna menor. 
A equação de Bernoulli mostra que quanto menor a área de escoamento de um fluido maior será sua velocidade, e isso garante que o mesmo volume de fluido irá fluir em todos os pontos de um tubo igualmente. Um exemplo é quando observamos um rio, onde as margens são mais distantes a correnteza é menor, e já onde as margens são mais próximas a correnteza será maior. 
	Um exemplo de aplicação para isso é a pistola utilizada para pintura:
A tinta é armazenada no recipiente cilindrico, com a passagem de ar pela pistola a pressão na região da boca do recipiente será diminuida, com o fato da pressão ser maior a tinta será jogada para fora se misturando com o ar.
2.4 BOCAIS DE FLUXO
O sensor bocal de fluxo, é utilizada em medições de vazão onde a velocidade do fluído medido é muito alta ou corrosiva, é aplicado normalmente para medição de vazão de vapor superaquecido em altas pressões e elevadas temperaturas, em caldeiras e turbo geradores, os mesmos contém uma exatidão de ±1,0 % é garantida. Quando falamos de calibração é possível obter uma precisão superior a ± 0,25%.
O bocal de fluxo não depende de um canto vivo, para manter a sua precisão ele oferece uma excelente precisão em longo prazo com menos desgaste e menor possibilidade de distorção.
Os bocais de vazão são montados entre flanges e para operação com vapor superaquecido, em pressão e temperatura elevadas, serão necessárias flanges com vedação por anel metálico, em classes de pressão elevadas. A fim de reduzir a probabilidade de vazamentos o bocal poderá ser soldado de topo com o tubo ou inserido no tubo e soldado.
2.5 MEDIÇÕES DE VAZÃO POR VORTEX.
O medidor de vazão por vortex é um sensor aplicável em sistemas de alta pressão ou de temperatura. Medindo gases, vapor saturado com lata precisão e líquidos limpos em tubulações cheias. Atende a medições de temperatura que variam de -196°C até +450°C realizando medições de vazão mássicas e volumétricas. 
O medidor de vazão por vortex utiliza o principio de uma operação denominada efeito Von Kármán que diz que quando a vazão passa por um gerador de vórtice, um padrão repetitivo de vórtice giratório é gerado. 
O tubo de medição contém um obstáculo plano, o qual ocorre um rastro de vórtices. A frequência f do rastro de vórtices é proporcional à velocidade v. O número adimensional S descreve a relação entre a frequência do rastro de vórtices f, a largura b do obstáculo, e a velocidade média do fluxo v:
 			
À medida que a velocidade do fluxo aumenta a frequência dos sinais acústicos gerados nos dois sensores piezo elétricos também aumenta.
Chegando a conclusão de que a medição de vazão é feita medição indireta de velocidade do fluido. 
3 CONCLUSÕES 
Com base na pesquisa feita dos temas abordados notamos a importância de cada um dos sensores e suas aplicações, alguns deles tendo mais de uma utilidade no mercado, mas não podemos descartar a importância e funcionamento de todos.
Esses sensores são tão importantes para nós que o mau funcionamento deles pode até custar nossa vida, como exemplo o caso do tubo de pitot. Portanto não podemos descarta-los em medida alguma.
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 10719: apresentação de relatórios técnico-científicos. 
MASTER. Manual de bocal de vazão: manual: Fmaster, 2013. 13 p. Fmaster. Disponível em: http://siteimages.radarindustrial.com.br/SiteImages/Client/34387/Product/196554/Document/MANUAL_BOCAL_00-20132-284.pdf. Acesso em: 23 maio 2022.
 SILVA JÚNIOR, Joab Silas Da. Tubo de Venturi: tubo de Venturi, 2013. 10 p. Joab Silas da Silva Júnior. Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/tubo-venturi.htm. Acesso em: 24 maio 2022.
. Medidor tipo vortex: medidor vortex: Conaut, 2021. 15 p. Disponível em: https://www.conaut.com.br/blog/102-como-funciona-um-medidor-tipo-vortex. Acesso em: 24 maio 2022.
BEGA, Egidio Alberto.Fundamentos de metrologia científica e industrial: fundamentos. 3. ed., Interciência, 2011. 694 p. Egidio Alberto Bega.