Tipos de Sensores de Medição de Vazão

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b) Calha Parshall 
• Medidor Parshall é um tubo Venturi aberto e também mede a altura estática 
do fluido a montante que é uma função da vazão. 
• Desenvolvido inicialmente para aplicações em irrigações, hoje em dia é 
utilizado freqüentemente nas aplicações industriais e saneamento 
• Como não sofre influência de líquidos contendo materiais em suspensão, este 
sistema é especialmente recomendado para essa condição; 
• Possui menor perda de carga que o vertedor e pode medir vazão de fluidos 
com sólidos em suspensão. 
 
 
 
 
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6.2.7 Sensor por hélice 
• Medição Direta via Velocidade 
• Sistema mais simples e mais utilizado, consiste de um rotor e uma câmara; 
• Utiliza mecanismo indicador por meio de engrenagens. 
• Velocidade da rotação do rotor depende da velocidade, densidade e 
viscosidade do fluxo. 
• Rotor Hélice tipo Turbina de Fluxo Paralelo é mais recorrente por possuir maior 
aplicabilidade industrial, como os hidrômetros prediais. 
 
 
 
 
 
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6.2.8 Sensor por Turbina 
• Medição Direta via Velocidade de Impacto 
• Consiste de um rotor e uma câmara; 
• Velocidade da rotação do rotor depende da velocidade, densidade e 
viscosidade do fluxo. 
• Utiliza mecanismo de contagem de pulsos proporcional ao volume deslocado. 
• Possuem aplicabilidade que passa desde medições de consumo de 
combustíveis, 
• até tratamento de efluentes e transferência de custódia de líquidos, pois o 
medidor é facilmente adaptável a muitos tipos de tubulações. 
• No caso de velocidades elevadas, acima de 20 m/s, é necessária a adoção de 
difusores para direcionar o fluido e evitar a formação de turbilhonamentos e 
vórtices. 
 
 
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6.3. MEDIDORES VOLUMÉTRICOS 
• Volume de Fluido Passante → Medição Direta via Deslocamento Positivo 
• Fluido se desloca através da câmara interna do instrumento que possui volume 
definido; 
• São instrumentos que medem quantidades determinadas de fluido a cada 
ciclo; Quantidade varia de modelo para modelo de medidor; 
• São sistemas integradores, ou seja, não servem para medição de vazões 
instantâneas. 
• Servem somente para líquidos limpos; 
• Líquidos sujos ou com particulados podem impedir o movimento dos 
elementos rotativos. 
• Trabalham nas mais variadas faixas de operação. 
 
6.3.1 Sensor por Disco Oscilante ou Nutante 
• Medição Direta via Deslocamento Positivo 
• Utilizado principalmente para medidores de vazão de água, sendo utilizado 
principalmente em residências. à HIDRÔMETROS VOLUMÉTRICOS 
 
 
• Aplicações industriais incluem medição de produtos químicos, óleo diesel, 
querosene, álcool, óleos lubrificantes, água industrial, etc., e em especial, 
recebimento de caminhões de gás GLP e GN. 
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• Fluido entra no medidor através da 
conexão de entrada, passa por um 
filtro indo ao topo da carcaça 
principal. Então desloca-se para 
baixo, através da câmara de 
medição, indo até a base do medidor 
e daí a conexão da saída do medidor. 
• O movimento do disco é controlado 
de tal forma que quando o líquido 
entra na câmara de medição, impele 
o pistão de medição o qual efetua um 
movimento de nutação completa em 
cada rotação. 
• Estes movimentos são transmitidos 
por um conjunto de engrenagens ou 
acoplamento magnético ao 
indicador. 
• Volume contabilizado pelo 
movimento de um disco rotativo, cujo 
centro é uma esfera. 
 
 
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6.3.2 Sensor por Pistão Rotativo 
• Utilizado principalmente como medidores de fluidos de pequena viscosidade, 
semelhante ou menores do que a referente a água. 
• Consiste de um cilindro (pistão) que oscila excentricamente à parede interna 
da carcaça que também tem formato cilíndrico 
• Processo de medição baseia-se em completar e esvaziar um determinado 
volume a cada rotação do pistão. Líquido adentra pela câmara de medição de 
entrada e esvai pela câmara de saída. 
• Ao entrar no medidor o líquido provoca a rotação do pistão em torno da guia 
central. O enchimento e esvaziamento alternado das câmaras faz com que o 
volume entra e sai do medidor a cada ciclo do pistão seja soma de V1 e V2. 
• Movimento do pistão é transmitido para o indicador externo através de um 
acoplamento magnético. 
• O líquido a ser medido deve ser o mais limpo possível, isento de sólidos em 
suspensão. Por isso, na maioria dos casos, é necessária a instalação de filtros 
a montante. 
 
 
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6.3.3 Sensor por Engrenagens 
• Constituídos por uma carcaça e um par de engrenagens (ovais ou cilíndricas). 
Ao girarem, formam a câmara de medição junto com as paredes da carcaça. 
Cada rotação desloca um volume determinado. 
• Fluido se desloca no interior do medidor, levado da entrada para a saída, 
através dos espaços entre os dentes de suas engrenagens. A cada espaço 
cabe uma porção bem definida do fluido, o que caracteriza o medidor como 
volumétrico. 
• Um sensor acoplado ao corpo do medidor detecta a passagem dos dentes das 
engrenagens, gerando pulsos elétricos que são amplificados, modificados e 
enviados a um indicador digital. 
• São indicados, devido às suas características, para medição de fluidos 
altamente viscosos. 
• Têm perda de carga pequena, quando comparados a outros medidores de 
deslocamento positivo. 
• São indicados para a medição de diversos líquidos, como ácidos, gorduras, 
sucos, álcoois, solventes, polímeros, vernizes, tintas, óleo, etc. ou seja, fluidos 
viscosos. 
 
 
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6.3.4 Sensor por root ou lóbulo 
• Semelhantes ao sistemas de Engrenagens 
Ovais, entretanto, apresentam muito pouco 
atrito e esforço. Por este motivo, são os mais 
utilizados para medições de vazões de gases. 
• Estes dispositivos possuem dois rotores com 
movimentos opostos com a posição 
relativamente fixa internamente, a uma 
estrutura cilíndrica. 
• Câmara de medição formada pela parede do 
cilindro e pela superfície de metade do rotor. 
• Estando o rotor na posição vertical em 
determinado volume de gás ficará retido no 
compartimento de medição. Como o rotor gira 
devido a pequena diferença de pressão entre 
a entrada e saída, o volume medido do gás é 
descarregado na base do medidor. 
• Esta ação sucede-se 4 vezes em uma 
movimentação completa com os rotores em 
deslocamentos opostos e a uma velocidade 
proporcional ao volume do gás deslocado. 
 
 
 
 
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6.4. MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO 
 
6.4.1 Medidor Eletromagnético de Vazão 
 
• É seguramente um dos medidores mais flexíveis e universais dentre os 
métodos de medição de vazão. 
• A perda de carga é equivalente a de um trecho reto de tubulação, já que não 
possui qualquer obstrução. 
• É insensível à densidade e à viscosidade do fluido de medição. 
São ideais para medição de produtos químicos altamente corrosivos, fluidos com 
sólidos em suspensão, lama, água, polpa de papel. 
 
Princípio de Funcionamento: Lei de Faraday: 
“Quando um condutor se move dentro de um campo magnético, é produzida uma 
força eletromotriz (f.e.m.)proporcional a sua velocidade.” 
• 
 
• Consistem em um tubo não magnético, coberto com material isolante. 
• Produz-se um campo magnético através do duto e, como o líquido deve ser 
condutor, é produzida uma força eletromotriz entre os dois eletrodos do 
medidor, segundo a Lei de Faraday de indução eletromagnética. 
• Esta força é amplificada em um conversor e fornece um sinal de corrente linear 
com a vazão. 
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• São ideais para medição de produtos químicos altamente corrosivos e fluidos 
com sólidos em suspensão. Lama, água, polpa de papel também podem ser 
medidos. Sua aplicação estende-se desde saneamento até indústrias 
químicas, papel e celulose, mineração e indústrias alimentícias. 
• Não oferece nenhuma restrição à passagem dos fluidos, tendo uma perda de 
carga equivalente à de um duto com o mesmo comprimento ocupado pelo 
medidor. 
 
 
 
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6.4.2 Sensor por Sinal Ultrassônico 
• Fundamenta-se no princípio da propagação de som num líquido. Noção que 
os pulsos de pressão sonora se propagam na água à velocidade do som, vem 
desde os dias do primeiro desenvolvimento do sonar. 
• Trem de pulsos sonoros são gerados, em geral, por um transdutor 
piezoelétrico (Cristal) que transforma um sinal elétrico em vibração, que é 
transmitida no líquido como um trem de pulsos. 
• Quando um pulso ultrassônico é dirigido a jusante, sua velocidade é 
adicionada à velocidade da corrente. 
• Quando um pulso é dirigido à montante, a velocidade do impulso no líquido é 
desacelerada pela velocidade da corrente. 
• Por meio destas informações, é possível determinar a vazão de fluidos por 
ultrassom. 
 
a) Medidor por Tempo de Passagem (Tempo de Transito) 
• Baseia-se na medição dos tempos que ondas acústicas emitidas 
simultaneamente no sentido do escoamento e contra o mesmo. 
• Constituído transdutores montados obliquamente na tubulação. 
• Tempos de trânsito dos sinais ultrassônicos para ir de um transdutor a outro e 
depois retornar, são comparados, e a diferença é proporcional à vazão. 
• Indicado para fluidos limpos sem a presença de particulados. 
 
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b) Medidor por Efeito DOPPLER 
Efeito DOPPLER: 
Estabelece que há uma diminuição no comprimento de ondas emitidas por uma 
fonte em movimento em direção a um observador, e assim, uma proporcional 
aumento da frequência. Inversamente, ondas emitidas por uma fonte afastando-se 
de um observador têm seu comprimento de onda aumentado, diminuindo a 
frequência, como mostrado a seguir. Estas ondas podem ser acústicas ou radiação 
eletromagnética. 
 
• Não intrusivo, sendo fixado sobre a tubulação, e transmite um feixe 
ultrassônico pulsante para o fluido. 
• Feixe é refletido nas partículas ou bolhas de ar do fluido, o que provoca uma 
interferência na frequência inicial, sendo que esta interferência é proporcional 
à vazão. 
• Tem a vantagem de não ser necessário cortar, furar, ou interromper a 
tubulação para ser instalado, porém é fortemente influenciado pelo perfil de 
velocidades e forma das partículas no ponto de medição. 
• Indicado para fluidos poluídos com partículas em suspensão, que possuam 
condutividade sônica mínima, tais como esgotos, lodo, etc. 
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• É um dos medidores mais apropriados para sistemas em que baixas quedas 
de pressão aconteçam.