Vazão

Prévia do material em texto

Medição de Vazão
Conceitos Básicos 
de Vazão
Fonte: Simone Massulini Acosta
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
É a quantidade de fluido que passa por um 
determinado local durante um intervalo de tempo
Vazão volumétrica QV = V
t
Unidades de volume: litros, mm3, m3, galões etc.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
A vazão mássica é igual ao produto da vazão volumétrica pela 
densidade do fluido .
Na prática, como é difícil a medição direta da densidade do fluido
e a composição dos gases é constante, usam se as medições da
temperatura e da pressão para inferir a densidade.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Vazão mássica - QM = m
t
Unidades de massa: kg, toneladas, libras etc.
Medição de Vazão
Condições-Padrão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Normal (metros cúbicos normais por hora): p = 1 atm e T = 0 ºC
SCFM (pés cúbicos standard por minuto): p = 14,699 psi e T = 60ºF
Padrão ABNT: p = 1 atm e T = 15 ºC 
Padrão Petrobrás: p = 1 atm e T = 20 ºC 
Obs.:
• 1 m3 = 1000 litros
• 1 pé cúbico = 0,0283168 m3
• 1 galão (americano) = 3,78 litros
• 1 libra = 0,4536 kg
Medição de Vazão
TABELA DE CONVERSÃO - VAZÃO VOLUMÉTRICA
PARA OBTER ORESULTADO 
EXPRESSO EM
m3/h m3/min m3/s GPM BPH BPD pé3/h pé3/min
MULTIPLICADOR POR
O VALOR EXPRESSOEM
m3/h 1 0,016667 0,00027778 4,40287 6,28982 150,956 35,314 0,588579
m3/min 60 1 0,016667 264.1721 377.3892 9057,34 2118,8802 35.3147
m3/s 3600 60 1 15.850.33 22.643.35 543.440,7 127 132,81 2118,884
Galão por minutoGPM 0,22712 0,0037854 63,09.10-6 1 1.42857 34.2857 8,0208 0,13368
Barril por hora BPH 0,158987 0,0026497 44.161.10-6 0,7 1 24 5.614583 0,0935763
Barril por dia BPD 0,0066245 0,00011041 1.8401.10-6 0,029167 0,041667 1 0,23394 0,0038990
pé3/h CFH 0,0283168 0,00047195 7.8657.10-6 0,124676 0,178108 4.2746 1 0,016667
pé3/min CFM 1,69901 0,028317 0,00047195 7,480519 10,686 256,476 60 1
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
TABELA DE CONVERSÃO - VAZÃO MÁSSICA
PARA OBTER ORESULTADO 
EXPRESSO EM
t/dia t/h Kg/h Kg/s Ib/h Ib/min Ib/s
MULTIPLICADOR POR
O VALOR EXPRESSOEM
tonelada/dia t/dia 1 0,041667 41,667 0,011574 91,858 1.5310 0,025516
tonelada/hora t/h 24 1 1000 0,27778 2204,6 36,7433 0,61239
kilograma / hora kg/h 0,0240 0,001 1 0,000278 2,2046 0,03674 0,000612
kilograma/segundo kg/s 86,400 3,6 3600 1 7936,6 132,276 2,2046
libra/hora Ib/h 0,01089 0,0004536 0,4536 0,000126 1 0,01667 0,000278
libra/minuto Ib/min 0,65317 0,02722 27,216 0,00756 60 1 0,01667
libra segundo Ib/s 39,1907 1,63295 1 632,95 0,45360 3600 60 1
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
Tipos de medidores de vazão:
- Medidores de quantidade
- Medidores volumétricos
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIDORES DE QUANTIDADE
Permitem saber que quantidade de fluxo passou 
(mas não a vazão do fluxo que está passando).
• POR PESAGEM: Balanças
• VOLUMÉTRICOS: Hidrômetros
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIDORES DE QUANTIDADE POR PESAGEM
Usados para medição de sólidos
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIDORES DE QUANTIDADE VOLUMÉTRICOS
São aqueles em que o fluído, passando em quantidades 
sucessivas pelo mecanismo de medição faz com que o 
mesmo acione o mecanismo de indicação.
Ex: bombas de gasolina e dos hidrômetros.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
MEDIDORES VOLUMÉTRICOS
Exprimem a vazão por unidade de tempo.
• POR P VARIÁVEL e ÁREA CONSTANTE: Placa de 
Orifício, Venturi
• POR ÁREA VARIÁVEL E P CONSTANTE: Rotâmetro
• CANAIS ABERTOS: Calha Parshal
• ESPECIAIS: Magnético, Vórtex, Ultrassom
• Intrusivos: Placa de Orifício, Rotâmetro, Vórtex, Venturi
• Não-Intrusivos: Magnético, Ultrassom...
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
I aralNSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/cam
250
249
248
VAZÃO
MERCÚRIODIFERENCIAL 
DE PRESSÃO
P
S
I
Relação entre velocidade 
e diferença de pressão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
A sua função é aumentar a velocidade do fluído diminuindo à área da seção 
em um pequeno comprimento para haver uma queda de pressão. A vazão 
pode, então, ser medida a partir desta queda.
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/cam
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
http://www.youtube.com/watch?v=oUd4WxjoHKY
http://www.youtube.com/watch?v=oUd4WxjoHKY
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
Vantagem: podem ser aplicados numa grande variedade 
de medições (maioria dos gases e líquidos, inclusive 
fluídos com sólidos em suspensão, bem como fluídos 
viscosos), em uma faixa de temperatura e pressão 
bastante ampla.
Desvantagem: perda de carga (de 40 a 80% do P 
gerado).
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
Horizontal
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
Conservação da Energia
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
CÁLCULO DE VAZÃO ISO 5167 
Q = 1,1107.C.E.2.D2. .  p.
onde:
1,1107 = constante
C = coeficiente de descarga 
E = 1  1 - 4
2= (d/D)2
D= diâmetro interno da tubulação 
d = diâmetro do orifício
 = coeficiente isentrópico (líquido = 1)
 = massa específica
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
Simplificando a expressão:
Q = K x  P
Q = Vazão
K = Constante que depende de 
fatores como: relação entre orifício 
e tubulação e características do 
fluído
P = Pressão diferencial
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
RELAÇÃO P x Q
Q = K x  P
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
a) Determinação do K  Q = K x P  K = 10/2500  K = 0,2 (o valor de 
K é calculado com os valores máximos de Q e P)
b) Determinação da pressão de saída do transmissor 
P = (Q/K)2 = (8/0,2)2 P = 1.600 mmH2O
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
Exemplo: A malha abaixo possui vazão 
máxima de 10 m3/h e o P produzido com 
esta vazão é de 2.500 mmH2O. Qual a 
pressão de saída do transmissor quando a 
vazão for 8 m3/h?
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
MALHA PARA MEDIÇÃO DE VAZÃO COM EXTRATOR DE RAIZ
QUADRADA
O sinal de saída de um transmissor de vazão por pressão diferencial
variável altera-se quadraticamente em função da vazão.
Sua escala deve ser quadrática através de um EXTRATOR DE RAIZ 
QUADRADA.
Atualmente este componente já esta incluso nos medidores.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
"Q"
(%)
"SFY"
(psi)
"EFY"
(psi)
p 
(%)
100 15 15 100
50 9 6 25
0 3 3 0
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
MALHA PARA MEDIÇÃO DE VAZÃO COM EXTRATOR DE RAIZ
QUADRADA
A pressão de entrada no extrator (EFY), é linearmente 
proporcional ao P, e a pressão de saída do extrator (SFY) 
é linearmente proporcional à vazão Q.
Medição de Vazão
Q 
K
= vazão, em Nm3/h
= constante
PA = pressão de trabalho absoluta, bar
TA = temperatura de trabalho absoluta, Kelvin
P= pressão diferencial, bar
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
COMPENSAÇÃO DE PRESSÃO E TEMPERATURA
Quando se medem gases e vapores, a densidade do fluído 
variará dependendo da pressão e da temperatura. Por isso, 
é preciso efetuar a correção com compensação para essa 
variação.
Q = K x (PA. P)/TA
Onde:
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
COMPENSAÇÃO DE PRESSÃO E TEMPERATURA
TRANSMISSOR MULTI
VARIÁVEL
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICOPOR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
MALHA ANTIGA DE COMPENSAÇÃO
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
MALHA NOVA DE COMPENSAÇÃO
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
PLACA DE ORIFÍCIO
Fabricadas com aço inox, monel, latão etc., dependendo do fluido.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
PLACA DE ORIFÍCIO
D – diâmetro interno da 
tubulação
d – diâmetro do orifício
DP – diferença de 
pressão a montante e a 
jusante
1” – espessura do 
flange
300 LBS – pressão 
máxima
AISI-316 – tipo de 
material
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
Líquidos, gases e vapor que 
não contenham sólidos em 
suspensão.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Fluído com sólidos 
em suspensão, os quais 
possam ser retidos e 
acumulados na base da 
placa
Fluídos laminados e
com alta porcentagem de
sólidos em suspensão.
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
PLACA DE ORIFÍCIO
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
BORDO QUADRADO
Usado em tubulações normalmente 
maiores que 6"
BORDO ARRENDONDADO
Usado em fluídos altamente
viscosos
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
BORDO COM ENTRADA CÔNICA
Uso geral
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
TOMADA EM FLANGES
Distância da tomada à face montante (alta pressão) K1 = 1” 
Distância da tomada à face jusante (baixa pressão) K2 = 1” 
Os furos das tomadas são feitos no próprio flange
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
INSTALAÇÃO DAS TOMADAS EM FLANGES
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
TOMADA À D E 1/2D
Distância da tomada à face montante K1 = 1D 
Distância da tomada à face jusante K2 = 1/2D 
onde D é o diâmetro interno da tubulação 
Usada em tubulações de 2” a 30”
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
TOMADA À D E 1/2D
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
TOMADAS DE VENA CONTRACTA
Distância da tomada à face montante K1 = ½ a 2D (em geral 1D) 
Distância da tomada à face jusante K2 = ponto de pressão mínima 
onde D é o diâmetro interno da tubulação
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
TOMADAS DE CANTO
São construídas no próprio flange e seu uso principal é em 
tubulações menores que 2", tendo como desvantagem a
grande possibilidade de entupimento.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
TOMADAS a 2 1/2 D e 8D
Distância da tomada à face montante K1 = 2½ D 
Distância da tomada à face jusante K2 = 8D 
onde D é o diâmetro interno da tubulação
Possui o menor diferencial de pressão entre tomadas e perdem 
muita pressão devido a rugosidade do tubo.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
INSTALAÇÀO DAS TOMADAS a 2 1/2 D e 8D PARA
VAZÃO DE ÁGUA
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
ORIFÍCIO INTEGRAL
Quando a tubulação for de pequeno diâmetro, menor 
que 2”, fica impossível de se utilizar placa de orifício,
neste caso a saída é a utilização de orifício
menores, chamado de orifício integral.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
ORIFÍCIO INTEGRAL
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
DADOS DA PLANTA PILOTO
FLUIDO: ÁGUA 
ESTADO LÍQUIDO
DIÂMETRO DA TUBULAÇÃO: ¾” SCH. 40 → TABELA = 20,9 mm 
VAZÃO MÁXIMA: 2070 l/h = 2,07 m3/h
TEMPERATURA DE OPERAÇÃO: 25 OC
MASSA ESPECÍFICA DE OPERAÇÃO: 1000 kg/m3 
VISCOSIDADE: 1,00
PRESSÃO MANOMÉTRICA A MONTANTE: 1,5 kgf/cm2
PERDA DE CARGA NA PLACA: 2400 mmH2O = 2400 mmCA 
MATERIAL DA PLACA: AÇO INOX 316
TIPOS DE TOMADAS: NA FLANGE
Utilizando o programa demonstrativo SSD Cálculo de Orifício 
(http://www.ssd.com.br/orificio/), pode-se obter o valor do diâmetro do 
orifício.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
http://www.ssd.com.br/orificio/)
http://www.ssd.com.br/orificio/)
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
Resultado:
Beta = d/D 
Onde:
D – diâmetro interno da tubulação 
d – diâmetro do orifício
Do programa: Beta = 0,60615
d = Beta x D = 0,60615 x 20,9 = 12,6685
Então: DIÂMETRO DO ORIFÍCIO INTEGRAL = 12,6685 mm
Verificar na placa de orifício da Planta PD3 o valor de 
d (diâmetro do orifício)
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Placa de Orifício
Instalação
em cima
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
com CÂMERA DE 
CONDENSAÇÃO
em baixo ou no 
mesmo nível
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Venturi
Propósito é acelerar o fluído e temporariamente baixar sua pressão 
estática.
Recomendado quando se deseja uma menor perda de pressão e quando o 
fluido medido carrega sólidos em suspensão.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Venturi
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
Representação da energia específicas em pontos distintos de um venturi, do site da
http://www.ce.utexas.edu/prof/KINNAS/319LAB/Applets/Venturi/venturi.html
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Venturi
http://www.ce.utexas.edu/prof/KINNAS/319LAB/Applets/Venturi/venturi.html
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Venturi
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Venturi
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Venturi vs Placa de Orifício
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
O bocal de vazão (flow nozzle) é um meio termo entre a placa de orifício 
e o tubo Venturi.
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO 
DIFERENCIAL – Bocal
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO 
DIFERENCIAL – Bocal
Pode operar com:
- líquidos limpos, sujos, viscosos ou corrosivos
- gases limpos ou sujos
- vapor
A aplicação principal dos Bocais é a medição de vapor em regime severo 
de pressão, temperatura e velocidade; pela sua rigidez é 
dimensionalmente mais estável que as placas de orifício em velocidade e 
temperatura elevadas; é o caso típico do vapor superaquecido em saídas 
de caldeira.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO 
DIFERENCIAL – Bocal
Bocal ISA 1932 (desenvolvido em 1932 pelo 
International Organization for Standardization- ISO)
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO 
DIFERENCIAL – Bocal
Bocal ASME (American Society of Mechanical 
Engineers)
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Pitot
Velocidade detectada em um ponto da tubulação.
A diferençada pressão de impacto e a pressão estática da linha nos darão 
a pressão diferencial, a qual é proporcional ao quadrado da velocidade.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Pitot
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Pitot
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
PRESSÃO DINÂMICA
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Pitot
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
• Escoamento externo como interno
• Gases como em líquidos.
• Dispensa calibração.
• Nenhum fluxo passa pelo instrumento.
• Não há limite para a distância entre o tubo de Pitot e o manômetro.
Desvantagens
• Temperatura Limitada a 680 °C.
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Pitot
Vantagens
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Pitot
TUBO DE PITOT NA MEDIÇÃO DE VAZÃO DE AR
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Pitot (Annubar)
http://www.youtube.com/watch?v=YIJF9wvS68s
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
http://www.youtube.com/watch?v=YIJF9wvS68s
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Pitot (Annubar)
O Annubar é um dispositivo de produção de pressão diferencial que 
ocupa todo o diâmetro do tubo.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Pitot (Annubar)
Após o fluido separar-se em torno do sensor Annubar, uma zona de 
baixa pressão (abaixo da pressão estática no tubo) é criada devido ao 
formato do sensor.
A diferença de pressão é proporcional a raiz quadrada da vazão assim 
como os medidores anteriores.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Pitot (Annubar)
Capacidade para detectar todas as vazões na tubulação a qual 
está instalado, sendo a vazão total a média das vazões 
detectadas.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
vapor ou líquido) e faixa do medidor. http://www.bringer.com.br
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Tubo Pitot (Annubar)
SELEÇÃO DO MEDIDOR
Os medidores são escolhidos com base no custo de aquisição
e de instalação, necessidade de medidor reserva, tamanho da
linha, precisão requerida, fluído a ser medido, seu estado (gás,
http://www.bringer.com.br/
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO 
DIFERENCIAL –”V” Cone
O medidor tipo “V” Cone mede a diferença de pressão 
entre a pressão estática da linha e a pressão depois do 
cone.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO 
DIFERENCIAL –”V” Cone
Vantagens: alta exatidão, alta repetibilidade, mínimo trecho 
reto, trabalho com fluídos limpos e sujos.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO 
DIFERENCIAL –”V” Cone
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO 
DIFERENCIAL –”V” Cone
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO 
DIFERENCIAL –”V” Cone
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
Fonte: Bringer - http://www.bringer.com.br
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR PRESSAO
DIFERENCIAL – Perda de Carga
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
http://www.bringer.com.br/
Medição de Vazão
Fonte: Bringer 
http://www.bringer.com.br
MEDIÇÃO 
VOLUMETRICO 
POR PRESSAO 
DIFERENCIAL
Perda de Carga
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
http://www.bringer.com.br/
Medição de Vazão
Medidores de Vazão por Pressão 
Diferencial Constante (Área Variável)
Dispositivos nos quais a área da restrição 
pode ser modificada para manter 
constante o diferencial de pressão
enquanto muda a vazão.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR AREA VARIAVEL
Rotâmetro
Partes:
•Um tubo de vidro de formato cônico, o 
qual é colocado verticalmente.
•Um flutuador que se moverá 
verticalmente, em função da vazão 
medida.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
Princípio de Funcionamento
Quando não há vazão, o flutuador permanece na base do tubo e seu 
diâmetro maior é usualmente selecionado de tal maneira que bloqueie 
a pequena extremidade do tubo, quase que completamente.
Quando a pressão diferencial, somada ao efeito de empuxo do líquido, 
excede a pressão devido ao peso do flutuador, então o flutuador sobe e 
flutua na corrente fluida.
Como a área aumenta, o diferencial de pressão devido ao flutuador 
decresce. O flutuador ficará em equilíbrio dinâmico quando a pressão 
diferencial através do flutuador somada ao efeito do empuxo 
contrabalançar o peso do flutuador.
Cada posição do flutuador corresponde a um valor determinado de vazão.
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR AREA VARIAVEL
Rotâmetro
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR AREA VARIAVEL
Rotâmetro
http://www.youtube.com/watch?v=dQ5KQEdwM4U
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
http://www.youtube.com/watch?v=dQ5KQEdwM4U
Medição de Vazão
W = peso do flutuador
F = força de arraste do fluido 
sobre o flutuador
E = força de empuxo do fluido 
sobre o flutuador
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR AREA VARIAVEL
Rotâmetro
CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO
Medição de Vazão
•Esférico - Para baixas vazões e pouca precisão; sofre uma 
influência considerável da viscosidade do fluido.
•Cilindro com Bordo Plana - Para vazões médias e elevadas; sofre 
uma influência média da viscosidade do fluido .
•Cilindro com Bordo Saliente de Face Inclinada para o Fluxo - Sofre 
menor influência da viscosidade do fluido.
•Cilindro com Bordo Saliente contra o Fluxo - Sofre a mínima 
influência da viscosidade do fluido.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR AREA VARIAVEL
Rotâmetro
FLUTUADORES
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR AREA VARIAVEL
Rotâmetro
Animação Applitech - http://www.applitech.com.br/
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
http://www.applitech.com.br/
Medição de Vazão
MEDIÇÃO VOLUMETRICO POR AREA VARIAVEL
Rotâmetro
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO DE VAZÃO EM CANAIS ABERTOS
Verterdor
O vertedor mede a altura estática do fluxo em reservatório 
que verte o fluido de uma abertura de forma variável.
NSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL aI ral
Medição de Vazão
Crista ou Soleira (L): superfície 
por onde a água extravasa
Face (H): Presente nos vertedores 
com contrações laterais
Q  1,838.L 0,2.H .H3/ 2
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Q dada em m3/s e L e H em metros
Régua para 
medição da 
carga hidráulica
MEDIÇÃO DE VAZÃO EM CANAIS ABERTOS
Verterdor
Medição de Vazão
MEDIÇÃO DE VAZÃO EM CANAIS ABERTOS
Verterdor
Q = 1,83.L.H3/2
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
Q 1,4.H 5/ 2
MEDIÇÃO DE VAZÃO EM CANAIS ABERTOS
Verterdor
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
simples (retangular) 
utilizado para medir
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
grandes vazões.
À direita há um vertedor
de seção composta
(retangular na parte
superior e triangular em
baixo). A forma triangular
é apropriada para medir 
comvazões pequenas 
precisão.
MEDIÇÃO DE VAZÃO EM CANAIS ABERTOS
Verterdor
À esquerda na figura, vê-
se um vertedor de forma
Medição de Vazão
MEDIÇÃO DE VAZÃO EM CANAIS ABERTOS
Calha Parshall
O medidor tipo calha Parshall é um tipo de Venturi aberto 
que mede a altura estática do fluxo. É mais vantajoso que 
o vertedor, porque apresenta menor perda de carga e 
serve para medir fluidos com sólidos em suspensão.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIALl
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIÇÃO DE VAZÃO EM CANAIS ABERTOS
Calha Parshall
O líquido é forçado por uma garganta relativamente estreita, 
sendo que o nível da água à montante da garganta é o 
indicativo da vazão a ser medida, independendo do nível da 
água à jusante de tal garganta.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIALMedição de Vazão
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO COM CALHA PARSHALL
A base horizontal da calha constitui um nível de referência para o nível de água a 
montante. Muitas vezes mede-se a altura da água num ponto situado a 2/3 do canal 
de aproximação da garganta, tendo-se estabelecido empiricamente a seguinte 
relação entre o nível de água no ponto 0 e a vazão na seção:
Q = 2,2. W. H 3/2 , (Q em m3/s)
0
onde
H0 = altura do nível de água no ponto 0 (m)
W = largura da garganta (m)
Uma condição importante para o funcionamento adequado de uma calha Parshall é 
a de que o nível de água a jusante da calha deve ser suficientemente baixo para 
evitar o seu "afogamento", um termo que indica que o nível de água a jusante da 
calha influi sobre o nível a montante. Experimentalmente estabeleceu-se que, 
tomando-se a base da calha como referência, o nível da água a jusante não deve 
exceder 60 por cento do nível de água a montante para as calhas com garganta de 
3, 6 ou 9 polegadas (isto é W < 229 mm). Para valores de W acima de 1 pé (305 
mm) a proporção máxima é de 70 por cento, ou seja,
H2/H1 < 0,60 para garganta de 3, 6 ou 9 polegadas ou
H2/H1 < 0,70 para garganta de 1 a 8 pés,
indicam escoamento livre sem prejuízo da vazão com afogamentos. Em qualquer 
situação este afogamento nunca deverá ultrapassar 95%.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIÇÃO DE VAZÃO EM CANAIS ABERTOS
Calha Parshall
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
MEDIÇÃO DE VAZÃO EM CANAIS ABERTOS
Calha Parshall
Entrada de água bruta (água ainda não tratada) em uma estação de tratamento de 
água. A água passa por uma calha Parshall utilizada para medição da vazão.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
Insensível à densidade e à viscosidade do fluido de medição.
Ideais para medição de produtos químicos altamente corrosivos, fluidos 
com sólidos em suspensão, lama, água e polpa de papel.
Fluido tem que ser eletricamente condutivo.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
http://www.youtube.com/watch?v=f949gpKdCI4&feature=relmfu
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
http://www.youtube.com/watch?v=f949gpKdCI4&amp;feature=relmfu
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Medição de Vazão
Lei de Farad: E = B.D.V
onde: E: f.e.m. induzida (V), B: densidade do fluxo magnético (T),
D: diâmetro interno do detector (m), V: velocidade do fluido (m/s)
f.e.m. é proporcional à velocidade.
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
Para evitar que a f.e.m. seja curto-
circuitada pela parede condutiva do 
tubo, utiliza-se um isolante tal como 
Teflon, borracha de poliuretano ou 
cerâmica.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
Eletrodos são dois condutores instalados na parede do tubo para 
receber a tensão induzida no fluido. Existem vários materiais de 
fabricação tais como: aço inox, monel, hastelloy, platina e outros 
que dependem do tipo de fluido a ser medido.
C1
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
Alguns fabricantes já estão disponibilizando o eletrodo removível, para 
facilitar a troca ou limpeza do mesmo, quando esta não está funcionando 
corretamente.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
Os quatro tipos principais de excitação são: corrente contínua, corrente 
alternada, corrente pulsante e freqüência dupla simultânea.
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
Formas de Excitação: 
Excitação em corrente contínua
• Vantagem: permitir uma rápida detecção da variação de 
velocidade do fluido
• Aplicada para casos: metais líquido.
• Desvantagens: dificuldade de amplificação do sinal obtido,
influência do potencial eletroquímico, fenômeno de eletrólise 
entre os eletrodos e outros ruídos.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
Formas de Excitação:
Excitação em corrente alternada
• Vantagens: não ser afetada pelo potencial eletroquímico, ser 
imune à eletrólise e de fácil amplificação.
• Desvantagens: vários ruídos surgirem em função da corrente
alternada, que são provocados pela indução eletromagnética, 
chamado de ruído de quadratura, pela corrente de Foucault, que 
provoca o desvio de zero e pelos ruídos de rede que se somam 
ao sinal de vazão e muitas vezes são difíceis de serem 
eliminados.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
Formas de Excitação:
Excitação em corrente contínua pulsada
• Vantagens dos métodos anteriores e não tem as 
desvantagens.
• Não é afetada pelo potencial eletroquímico, pois o campo
magnético inverte o sentido periodicamente. Como durante 
a medição o campo é constante, não teremos problemas 
com correntes de Foucault nem com indução 
eletromagnética, que são fenômenos que ocorrem 
somente quando o campo magnético varia.
• O ruído da rede é eliminado sincronizando o sinal de 
amostragem com a freqüência da rede e utilizando-se uma 
freqüência que seja um sub-múltiplo par da freqüência da
rede.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
•Baixa Frequência
6.25 Hz
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
Formas de Excitação:
Excitação com freqüência dupla simultânea
• Componente de alta freqüência responde principalmente às 
variações rápidas, enquanto que a componente de baixa freqüência 
responde principalmente às variações lentas.
•Alta Frequência
75Hz
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
Aterramento
A forma de efetuar o aterramento depende do tipo de medidor (revestimento interno, etc.).
Quando o medidor é instalado entre tubulações não metálicas ou revestidas internamente,
é normal instalar anéis metálicos entre os flanges do medidor e a tubulação.
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
Tabela que relaciona a 
velocidade com a vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
Escolha do diâmetro
C2
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Slide 107
C2 Os medidores magnéticos industriais apresentam um melhor desempenho relativo à precisão, quando a vazão medida corresponde a uma 
velocidade apreciável. Devem ser levadas em conta consideração relativa ao compromisso entre a decantação/incrustação e abrasão.
Tipicamente, eles têm uma precisão de 1% da escala quando a velocidade que corresponde ao fim da escala de vazão, é superior a 1m/s e 2% 
quando compreendidoentre 0,3 e 1m/s (os valores numéricos citados variam dependendo do fabricante). Os fabricantes apresentam ábacos de 
escolha para seus medidores onde, conhecendo a velocidade ou a vazão máxima a medir, pode ser determinado o diâmetro do medidor 
magnético para efetuar a medição.
Carlos Eduardo Ferrante do Amaral, 9/16/2011
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
Instalação correta
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
Instalação correta
Para evitar bolhas e também falsa indicação quando não houver vazão na 
tubulação, o tubo medidor deve ser instalado, de acordo com a figura abaixo.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
Instalação correta
Para evitar que o produto a ser medido não dê o contato adequado correto com 
os eletrodos, o tubo medidor deve ser instalado, de acordo com a figura abaixo.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Eletromagnético de Vazão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Turbina
O rotor gira a uma velocidade determinada pela velocidade do fluido 
e pelo ângulo das lâminas do rotor. A medida que cada lâmina 
passa diante da bobina e do imã, ocorre uma variação da relutância 
do circuito magnético e no fluxo magnético total a que está 
submetida à bobina.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Turbina
http://www.youtube.com/watch?v=quKveqsgbek
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://www.youtube.com/watch?v=quKveqsgbek
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
Condicionador de fluxo
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Rotor Saída do Rotor
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Turbina
Saída do Sinal
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Turbina
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Turbina
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
Fonte: Incontrol
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Turbina
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Turbina
Viscosidade
Se a viscosidade aumenta o fator K (coeficiente de vazão) 
deixa de ser uma constante e passa a ser uma função da 
viscosidade e da freqüência de saída da turbina .
Usando dados da calibração obtêm-se o fator médio 
de calibração K relativo à faixa de vazão:
K = 60.f
Q
Para melhorar a qualidade da medição em algumas 
aplicações devemos instalar retificadores de fluxo 
para diminuir a turbulência do fluído, conforme mostra 
a figura abaixo.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Turbina
Instalação Típica:
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Turbina
• Vantagens:
- Flexibilidade em medidas (líquido e gás)
- Suporta Temperatura (450oC)
- Monitoramento contínuo
- Mede fluídos com alta viscosidade
- Larga capacidade de fluxo
- Excelente repetibilidade
- Suporta altas pressões (300 bar)
• Desvantagens:
- Deve ser evitadas turbulências no fluído
- Podem ocorrer encrustações e travamento no rotor
- A viscosidade afeta a precisão
- O fluído não pode ter sódidos
- Alto custo de instalação e manutenção
- Desgaste das pás
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Vórtex (Vórtices)
Anteparo de geometria forma vórtices, que se desprendem 
alternadamente de cada lado do anteparo.
A freqüência de geração de vórtices não é afetada por 
variações na viscosidade, densidade, temperatura ou pressão 
do fluido.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
Topo da Montanha
Vortices
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Vórtex (Vórtices)
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Vórtex (Vórtices)
Método de detecção dos vórtices
Vortex shedder - O corte trapezoidal proporciona excelente 
linearidade na freqüência de geração dos vórtices.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Vórtex (Vórtices)
http://www.youtube.com/watch?v=GmTmDM7jHzA&feature=relmfu
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://www.youtube.com/watch?v=GmTmDM7jHzA&amp;feature=relmfu
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Vórtex (Vórtices)
Método de detecção dos vórtices
Quando o fluído passa pelo dispositivo (shedder) gera um 
deslocamento no sensor.
Este deslocamento é alternado hora do lado esquerdo, hora 
do lado direito.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Vórtex (Vórtices)
O cristal B (sensor piezoelétrico) mede esta freqüência de oscilação e a 
freqüência de vibração da tubulação (ruído).
O cristal A mede somente a freqüência de vibração da tubulação.
Cristal A 
Cristal B
FFoorçrcae HH LL
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Vórtex (Vórtices)
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Vórtex (Vórtices)
Perfis para geração do Vortex
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Vórtex (Vórtices)
• Caracteríticas:
- Sem partes móveis
- Disponível para tubulações de 0,5 a 12”
- Sensor de diversos materiais
- Corpo de diversos materiais
- Saída 4-20 mA ou pulsos
- Ampla gama de indicadores remotos
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Vórtex (Vórtices)
• Aplicações:
- Sistemas de filtração e produção de água pura
- Sistemas de água deionizada ou desmineralizada
- Sistemas de refrigeração (torres de resfriamento)
- Efluentes tratados
- Dosagem química
- Produtos químicos agressivos.
- Medidas de vazão de vapor
- Vazão de líquidos de baixa viscosidade
- Gases
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaralMedição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Vórtex (Vórtices)
• Vantagens:
- Flexibilidade em medidas (líquido, gás e vapor)
- Baixa perda de carga
- Monitoramento contínuo
- Diversos materias do sensor
- Ausência de partes móveis
- Excelente repetibilidade
• Desvantagens:
- Fluído não pode ter turbulências
- Não é aplicado para fluídos de alta viscosidade
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Vórtex (Vórtices)
Medidor Vortex Digital com sensor 
de temperatura incorporado
Sensor de Temperatura 
(Pt1000)
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Vórtex (Vórtices)
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
• Medidores a efeito Doppler
• Medidores de tempo de trânsito
Transdutores são presos à superfície externa da tubulação 
ou com contato direto com o fluído.
Evitar produtos que depositam na superfície 
interna do tubo, formando uma camada 
absorvente de energia acústica.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
Os transdutores-emissores de ultrassons consistem em cristais 
piezoelétricos que são usados como fonte de ultrassom, para enviar 
sinais acústicos que passam no fluido, antes de atingir os sensores 
correspondentes.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
Principio Piezelétrico (Emissão).
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
Principio Piezelétrico (Recepção).
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
http://www.youtube.com/watch?v=Bx2RnrfLkQg&feature=relmfu
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://www.youtube.com/watch?v=Bx2RnrfLkQg&amp;feature=relmfu
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
Medidores a efeito Doppler
Opera com líquidos que contêm partículas sólidas ou gasosas.
A variação de freqüência ocorre quando as ondas são refletidas pelas 
partículas móveis do fluido.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
Medidores a efeito Doppler
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
Medidores a efeito Doppler
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
tempos de trânsito fornece a velocidade.
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
Medidores de tempo de trânsito 
Opera com fluídos limpos.
1/t1 = V2 - V1 cos θ
L
1/t2 = V2 + V1 cos θ
L
A diferença dos
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
Medidores de tempo de trânsito
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
Medidores de tempo de trânsito - Transmissão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
Medidores de tempo de trânsito - Transmissão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
Medidores de tempo de trânsito - Reflexão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Ultrassônicos
Medidores de tempo de trânsito - Reflexão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
A pseudoforça centrífuga e a pseudoforça de Coriolis são 
as duas parcelas da força inercial total necessária à 
correta descrição dos movimentos dos corpos 
observados a partir de referenciais não-inerciais que 
giram em relação a um referencial inercial..
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
Componentes:
Tubos de sensores de medição 
Transmissor.
Os tubos de medição são submetidos a uma oscilação e ficam vibrando na 
sua própria freqüência natural à baixa amplitude, quase imperceptível a 
olho nu.
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
Caixa InternaCaixa Externa
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
Bobina de Excitação
Tamanho de flange à 
escolher
Detetores do Efeito Coriolis
Sensor de Temperatura
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
Quando um fluido qualquer é introduzido no tubo em vibração, o efeito 
Coriolis se manifesta causando uma deformação, isto é, uma torção, que é 
captada por meio de sensores magnéticos que geram uma tensão em 
formato de ondas senoidais.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
As forças geradas pelos tubos criam uma certa oposição à passagem do 
fluido na sua região de entrada, e em oposição, auxiliam o fluído na região 
de saída dos tubos.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
http://www.youtube.com/watch?v=PvXgaDoZr1E&feature=related
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://www.youtube.com/watch?v=PvXgaDoZr1E&amp;feature=related
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
www.applitech.com.br
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://www.applitech.com.br/
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
Fc2mf VradW
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaralOnde,
mf = massa do fluido em movimento 
W = velocidade angular dos tubos em 
torno do eixo de rotação
Vrad = velocidade radial do fluido no 
sistema
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
• Princípio de Coriolis
O movimento das partículas do fluído que percorre o par de tubos, 
oriundo do movimento oscilatório induzido pelas bobinas de Excitação, 
resulta no surgimento de Forças de Coriolis.
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Deflexão das Bobinas
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
Posição das Bobinas
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
Sinal de saída do detector de efeito Coriolis
O atraso entre os dois lados (desvio de fase) é diretamente proporcional à 
vazão mássica e a alteração de freqüência de vibração é diretamente 
proporcional a densidade do produto.
frequência = densidade desvio de fase = vazão mássica
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
Mede-se a temperatura a fim de compensar as vibrações das 
deformações elásticas sofridas com a oscilação da temperatura.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
• Restrições de Montagem
•O sensor não deverá ser 
instalado no ponto mais alto 
do sistema, pois causaria o 
acúmulo de bolhas de gás que 
causariam erros na medição.
•O sensor não deverá ser 
instalado antes do ponto de 
escape do fluído, pois 
causaria o acúmulo de bolhas 
de gás que causariam erros 
na medição
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
• Instalação Vertical
Sentido do Fluxo deve estar 
orientado para cima. Deste 
modo, quando o fluxo está 
parado, as partículas 
sólidas caem e as bolhas de 
ar sobem, eliminando tanto 
as partículas sólidas como 
as bolhas de ar dos tubos 
do medidor. Outra 
vantagem é que desta 
maneiro os tubos poderão 
ser drenados com a maior 
facilidade.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
• Instalação da Linha de Escape
Possuir antes de passar
pelo sensor um pequeno
reservatório
Logo após o sensor passar 
por uma placa orifício 
(restrição)
Após o sensor ter uma 
válvula de bloqueio.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
•Para Líquidos – não 
permanecem bolhas de ar 
nos tubos de medição.
•Para Gases – não 
permanecem partículas de 
condensados nos tubos.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
• Instalação Horizontal
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
Vantagens
• Controles precisos de processos e bateladas
• Possibilita medir a maioria dos fluídos, multifásicos, líquidos com alta 
viscosidade, líquidos com certa quantidade de gás, além dos gases.
• Mede sem a necessidade da compensação de pressão, densidade, 
temperatura e viscosidade
• Trabalha com elevadas vazões e pressões
Desvantagens
• Baixa faixa de temperatura (-200 a 400 °C)
• Perda de Carga
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Coriolis (Mássico)
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Térmico (Mássico)
Duas bobinas idênticas são enroladas externamente ao tubo. Estas bobinas funcionam 
tanto como sensores de temperatura quanto aquecedores. No caso de vazão nula pelo 
tubo, o perfil de temperatura na parede do tubo (perfil longitudinal) será simétrico. Os dois 
sensores terão, assim, leituras de resistência idênticas. Quando há escoamento, o perfil 
torna-se não simétrico com a segunda bobina exposta a um nível de temperatura superior. 
A diferenças de temperatura (diferença de resistência) das duas bobinas é proporcional à 
vazão mássica.
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Térmico (Mássico)
Medida térmica invasiva.
Aquecedor
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Termômetro
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
Medição de Vazão
MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Medidor Tipo Térmico (Mássico)
http://www.youtube.com/watch?v=YfQSf2NBGqc&feature=relmfu
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral
http://www.youtube.com/watch?v=YfQSf2NBGqc&amp;feature=relmfu
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/camaral