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Trabalho de sensores 2 bi

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de serem instrumentos de pouca manutenção, e sem partes móveis. No geral, são medidores bastante populares pela sua versatilidade e seu baixo custo. No entanto, os sensores de medição contínua são vulneráveis a ambientes com grande quantidade de vapor e/ou espuma, pois estes atenuam a onda, o que pode
fazer com que as reflexões não sejam detectadas. No geral, em ambientes com vapor, outro
tipo de medidor deverá ser usado, já que a medição com o ultrassônico perderá bastante
confiabilidade. Por este motivo, o sensor não deve ser usado com líquidos voláteis, pois a
variação da temperatura pode fazer com que seja gerada uma camada de vapor que pode
afetar a medição do nível. Outra questão é que a montagem, apesar de simples, deve ter
o sensor em um angulo precisamente perpendicular à superfície do material. Desvios na
montagem irão acarretar em erros de medição. Este sensor também não é adequado para
líquidos que são agitados, por isso, deve-se evitar o uso em tanques com agitadores ou pás.
Medidores de Nível Magnetostritivo
Baseado no princípio magnetostritivo, esse tipo de sensor consiste em propagar um sinal com velocidade conhecida c através de um fio cronometrando o tempo, e utilizando o efeito Wiedemann, é possível calcular a altura do flutuador.
Quando um campo magnético axial é aplicado à um fio magnetostritivo e uma
corrente é aplicada a este fio, ocorre uma torção, gerando uma onda mecânica ao longo do
fio, este fenômeno é conhecido como o efeito Wiedemann. O sensor de nível magnetostritivo
consiste em um flutuador com um campo permanente e um detector na cabeça do medidor. 
ETAPA 3 PASSO 3
Em várias situações temos o uso da vazão, seja simplesmente a vazão de um rio pelo seu leito, ou a vazão de ar por um equipamento que consegue informar a
velocidade de um avião, por exemplo, sendo necessário e indispensável para
o funcionamento correto da aeronave. Temos vários métodos para medir uma vazão, de acordo com o que a situação em estudo exige.
Em mecânica dos fluidos, definimos vazão como sendo o quociente, ou seja, a relação entre certa quantidade de volume (que pode ser também de massa)
num certo intervalo de tempo passando por um recipiente com formato
definido, como uma tubulação, por exemplo. Ela pode ser determinada a partir do escoamento de um fluido através de uma seção transversal de um conduto livre (como um canal, rio ou tubulação aberta) ou de um conduto forçado (como em uma tubulação com pressão). De maneira geral, a vazão representa a rapidez com que um volume escoa. 
Para o caso particular de escoamento em tubulações, podemos então utilizar
a equação acima para o cálculo da vazão volumétrica, diretamente a partir da
área de seção. A importância medição de vazão de fluidos tem grande importância na sociedade atualmente. Isto se dá não somente para o setor industrial, onde o custo dos
insumos e dos bens produzidos é elevado, mas até mesmo nas residências, onde os consumidores são taxados pela utilização de água e gás de cozinha.
Graças a essa necessidade de cobrar por um produto fornecido, equipamentos
de medição de vazão vem sendo desenvolvidos e utilizados há muitos séculos (CAVALCANTI, 2010). Esta evolução permitiu a criação de diversos tipos de equipamentos para esta
aplicação e algumas serão citadas no presente trabalho. Serão apresentadas
algumas situações em que é necessário medir a vazão de um determinado
fluido. Para isso serão escolhidas três situações e para cada situação três
métodos diferentes serão explicitados na forma de um estudo de caso.
Vamos estudar agora o caso de um escoamento de um fluido qualquer, e
analisarmos três diferentes métodos para ele: 
Estudo do caso 1:
Tubo de Pitot
O tubo de Pitot é um instrumento de medição que mede a velocidade de fluidos em modelos físicos na área de hidráulica, aerodinâmica, e também na
hidrologia para a medição indireta de vazões em canais de rios, em redes de
abastecimento de água, em adutoras, em oleodutos e ainda a velocidade dos
aviões, medindo a velocidade do escoamento do ar. O tubo de Pitot funciona basicamente como um medidor de pressão diferencial, necessitando possuir duas pressões bem definidas e comparadas. A primeira fonte de pressão do sistema é a pressão total tomada na extremidade do tubo de Pitot através de sua entrada frontal principal, relativa ao fluxo de dado fluido.
A segunda fonte de pressão é a depressão estática, que pode ou não ser
tomada na mesma localidade do tubo. Geralmente essa tomada localiza-se
nas proximidades da tomada de pressão total, se não, no mesmo corpo do
tubo de Pitot, porém também pode estar locada em uma posição totalmente
distinta da tomada de pressão total. A tomada de pressão estática precisa estar
localizada numa posição a 90° ao fluxo laminar do fluido, para melhor precisão.
A diferença de pressão pode então, depois de medida, ser chamada de
pressão dinâmica. (Relatório FETRAN, MORETTI, Bruno, NC).
Simplificando, o tubo de Pitot é um tubo com uma abertura em sua
extremidade, sendo esta, colocada na direção da corrente fluida de um duto, mas em sentido contrário. A diferença entre a pressão total e a pressão estática
da linha nos fornecerá a pressão dinâmica a qual é proporcional ao quadrado
da velocidade. A placa de orifício é um dispositivo que mede a vazão e é classificado como
de primogênio, pois promove a redução da seção transversal a fim de obter a
vazão. Aplica-se a equação da conservação da massa e a equação de
Bernoulli para obter-se uma equação para a vazão. Sua estrutura resume-se
a uma placa transversal ao escoamento, de pequena espessura, na qual foi
feito um furo cilíndrico. A variação na seção transversal do escoamento leva
ao aumento da velocidade e a queda de pressão. Entretanto, como ocorre uma
variação brusca da área é gerada uma grande turbulência que resulta em uma
“perda de carga”, além de menos precisão na medição da pressão.
a) Orifício concêntrico: Este tipo de placa é utilizado para fluidos líquidos,
gases e vapores que não tenham sólidos suspensos.
b) Orifício excêntrico: Utilizado quando tivermos fluido com sólidos em
suspensão, os quais possam ser retidos e acumulados na base da
placa, sendo o orifício posicionado na parte de baixo do tubo.
c) Orifício segmental: Esta placa tem a abertura para a passagem de fluido
disposta em forma de segmento de círculo. É destinada para uso em
fluidos laminados ou com alta porcentagem de sólidos em suspensão.
Ultra-sônico
Um medidor de vazão ultra-sônico utiliza o efeito da diferença do tempo de
propagação, o chamado “tempo de trânsito”, de pulsos ultra-sonicos para a
determinação da variável medida. Este princípio mede o efeito da velocidade
do fluxo de um liquido através de sinais acústicos bidirecionais. Os
transdutores são normalmente instalados com um angulo entre 30° e 45° e são
instalados a montante do fluxo (T1) que emite um sinal para um transdutor
instalado a jusante do fluxo (T2) que, por sua vez, emite um sinal em sentido
contrário. Quando não há fluxo, o tempo necessário para o sinal deslocar-se de T1 a T2
é o mesmo tempo que de T2 a T1.
Entretanto, quando existe fluxo o efeito da velocidade do fluxo do liquido no
sinal acústico faz com que este seja mais rápido no mesmo sentido do que no
contra-fluxo. Isto cria uma diferença de tempo em função da velocidade, se
utilizados os dois tempos de transito Tup e Tdown e a distância entre os sensores
recebendo e emitindo sinais. Assim, é possível determinar a vazão volumétrica.
As características físicas do processo dependem da espessura da parede, do
material, diâmetro e revestimento interno e/ou externo da tubulação.
Para o caso de um fluido escoando por uma tubulação, um método bastante
viável é o Tubo de Pitot, que tem baixo custo, fácil manuseabilidade e
instalação, ótima relação custo-benefício, além da faixa de operação não
interferir no funcionamento da unidade. O único empecilho nesse método é que o tubo deve estar alinhado com o escoamento.
Estudo

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