Instrumen_Vazao

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Profa Ninoska Bojorge
Outros Processos de 
Separação
Unidade 05 
Sistemas de Medição de Vazão
Departamento de Engenharia Química e de Petróleo – UFF 
Introdução
Na maioria das operações realizadas nos processos 
industriais é muito importante efetuar a medição e o 
controle da quantidade de fluxo de líquidos, gases e até 
sólidos granulados, não só para fins contábeis, como 
também para a verificação do rendimento do processo
2
Medição de Vazão
Vazão: Definição
Vazão é a quantidade volumétrica ou gravimétrica de determinado fluido que 
passa por uma determinada seção de um conduto que pode ser livre ou forçado 
por uma unidade de tempo. Ou seja, vazão é a rapidez com a qual um fluido 
escoa.
Equação: 
t
VQ =
t
MQM =
Vazão Volumétrica é a quantidade de volume 
de um fluido que escoa por um duto em unidade 
de tempo 
Vazão Gravimétrica é a quantidade de massa 
de um fluido que escoa por um duto em unidade 
de tempo considerada
3
Tabela de Conversão
4
Unidades mais comuns :
- GPM: galão por minutos
- CFM : pé cubico por minutos
Este tipo de medição é utilizada nas seguintes 
aplicações:
Para garantir que determinados ingredientes são 
fornecidos a uma taxa adequada durante o processo 
de mistura.
Para evitar que a certa vazão (elevada), que pode 
causar:
• Aumento da Pressão a nível perigoso
• Temperatura excessiva
• Vazamentos de fluidos
Aplicações:
5
Critérios para escolha de 
medidores
Fonte: https://www.smar.com/
y Vazão Operacional
y Características do Fluido
y Características de Instalação
y Características de Operação
y Exatidão
y Rangeabilidade
y Facilidades de Comunicação
y Custo
y Facilidade de Instalação e Manutenção
y Confiabilidade
6
1) Medição por Pressão Diferencial (Elementos Deprimogênios)
Placa de Orifício, Tubo Venturi, Tubo Pitot, Bocal, etc.
2) Medição por Área Variável
Rotâmetro
3) Medição através de Velocidade
Turbina
4) Medição através de Força
Placa de Impacto
5) Medição por Tensão Induzida
Medidor Magnético
6) Medição em Canais Abertos
Calha Parchall
Vertedores
MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE 
VAZÃO
7
Se denomina assim ao elemento primário cuja instalação 
produz diferença de pressões (perda de carga), que se vincula 
com a vazão do fluído que circula, em uma relação 
determinada. 
Medição por Pressão Diferencial
Deprimogênios
8
Esquema de medição de vazão por placa de orifício
Instrumentação Industrial
9
MEDIÇÃO POR ELEMENTOS DEPRIMOGÊNIOS
Equação de Bernoulli
A relação entre a taxa de fluxo e diferença de pressão é determinada pela equação 
de Bernoulli, assumindo que as mudanças de elevação, trabalho e transferência de 
calor são desprezíveis.
∴ ∑f: perda de atrito total ≅ 0.
Simplificando e rearranjado a eq. (1) se obtém a equação geral de medição de vazão (Foust
et al, 1981; Janna, 1993).
tipo de medidor, 
razão de áreas das secções 
transversais
Re
Cmeter:
Y : fator de compressibilidade
Correlações (ASME, 1959; Janna, 1993) , ou
Calibração.
∴
Eq. (1)
Eq. (2)
Instrumentação Industrial
10
MEDIÇÃO POR ELEMENTOS DEPRIMOGÊNIOS
Quando o processo está em funcionamento, os parâmetros do medidor são fixos, e ΔP é 
medida. Em seguida, o fluxo pode ser calculado a partir da equação anterior, utilizando os 
valores apropriados para Cmeter e Y. Todas as constantes são combinadas, conduzindo à 
relação seguinte:
Eq. (3)
Instrumentação Industrial
11
MEDIÇÃO POR ELEMENTOS DEPRIMOGÊNIOS
Na situação normal em que a reprodutibilidade só é necessária, ρfluido não é 
medida e assume-se constante; ρo. Isto é válido para líquido e pode fornecer 
uma precisão aceitável para os gases em algumas situações. 
Mais uma vez, combinando todas as constantes podem ser (incluindo ρo) em C1
para dar a relação seguinte:
Se a ρ de um gás varia signif. devido à variação de T e de P (mas não o 
peso molecular médio), a correção baseia-se normalmente a lei dos gases 
ideais utilizando sensores de baixo custo para medir T e P de acordo com:
Eq. (4)
Eq. (5)
Os elementos deprimogênios mais usados são:
¾ Placa Orifício
¾ Tubo Venturi
¾ Tubo Pitot / Annubar
Medição por Pressão Diferencial
Deprimogênios
12
Medição por Pressão 
Diferencial
A placa de orifício é o sensor de vazão mais 
comumente utilizado, mas cria um ΔP grande 
não recuperável devido à turbulência em 
torno do prato, que conduz ao consumo de 
energia elevada (Foust, 1981).
PLACAS DE ORIFÍCIO
13
O sensor consiste em placas precisamente perfuradas, as 
quais são instaladas perpendicularmente ao eixo da tubulação. 
É essencial que as bordas do orifício estejam sempre 
perfeitas, porque, se ficarem, imprecisas ou corroídas pelo 
fluído, a precisão da medição será comprometida. 
Comumente, são fabricadas com aço inox, 
monel, latão, etc., dependendo do fluído.
Medição por Pressão 
Diferencial
PLACAS DE ORIFÍCIO
14
A relação entre a velocidade do 
fluido que passa através do orifício 
é proporcional à raiz quadrada da 
perda de pressão através dela.
Daniel Bernoulli (1738) 
O correto dimensionamento e 
instalação de placas de orifício 
é absolutamente essencial, e 
está bem documentado na 
Norma Internacional ISO 5167.
Medição por Pressão 
Diferencial
Tipos de orifícios:
PLACAS DE ORIFÍCIO
a) Orifício concêntrico: Orifício concêntrico: Este tipo de placa é utilizado para líquidos, 
gases e vapor que não contenham sólidos em suspensão. 
b) Orifício excêntrico: Utilizada quando tivermos fluído 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 passagem de fluido, disposta em 
forma de segmento de círculo. É destinada para uso em fluídos laminados e com alta 
porcentagem de sólidos em suspensão. 15
Medição por Pressão 
Diferencial
PLACAS DE ORIFÍCIO
16
Medição por Pressão 
Diferencial
PLACAS DE ORIFÍCIO
VANTAGENS 
• Simples e robusto.
• Boa precisão.
• Instalação fácil.
• De baixo custo.
• Fácil manutenção e troca simples.
• Sem calibração ou simples recali-
bração é necessária para atender os 
cálculos, tolerâncias e de instalação 
segundo a norma ISO 5167.
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DESVANTAGENS
• Alta perda de carga.
• Baixa rangeabilidade.
• Sofre deformação devido ao vaivém e 
pode bloquear num sistema que está 
mal concebido ou mal instalado.
• A borda do orifício pode corroer ao 
longo do tempo, particularmente se o 
vapor é húmido ou sujo. Isto irá 
alterar as características do orifício, e 
precisão será afetada. A inspeção 
regular e a substituição é, portanto, 
necessário para garantir a confiabi-
lidade e precisão.
Medição por Pressão 
Diferencial
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TUBO VENTURI
Combina dentro de uma unidade simples, 
uma curta garganta estreitada entre duas 
seções cônicas
Usualmente é instalado entre duas 
flanges, na tubulação. Seu propósito é 
acelerar o fluído e temporariamente 
baixar sua pressão estática.
A recuperação de pressão em um tubo 
Venturi é bastante eficiente, como 
podemos ver na figura ao lado.
Uso recomendado quando se deseja um 
maior restabelecimento de pressão e 
quando o fluido medido carrega sólidos 
em suspensão. 
O Venturi produz um diferencial menor 
que uma placa de orifício para uma 
mesma vazão e diâmetro igual à sua 
garganta.
Medição por Pressão 
Diferencial
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TUBO VENTURI
Medição por Pressão 
Diferencial
20
TUBO VENTURI
11 vAvAQ ⋅=⋅= Eq. (6)
Medição por Pressão 
Diferencial
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O perfil dos bocais de vazão permite sua aplicação em serviços onde o fluído 
é abrasivo e corrosivo. O perfil de entrada é projetado de forma à guiar a 
veia fluída até atingir a seção mais estranguladado elemento de medição, 
seguindo uma curva elíptica (projeto ASME) ou pseudoelíptica (projeto ISA). 
São frequentemente utilizados como elementos de medição para o ar, gás e 
de vapor com alta velocidade,em aplicações industriais. Recomendado p/ 
tubulações > 50mm..
BOCAL (Nozzles)
Medição por Pressão 
Diferencial
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É um dispositivo para medição de vazão através da velocidade detectada em 
um ponto da tubulação.
O tubo de Pitot é um tubo com uma abertura em sua extremidade, sendo esta 
colocada na direção da corrente fluida de um duto. A diferença da pressão total 
e a pressão estática da linha nos dará a pressão dinâmica, a qual é proporcional 
ao quadrado da velocidade.
Tubo Pitot
Medição por Pressão Diferencial
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Tubo Pitot
Medição por Pressão Diferencial
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O Annubar é um dispositivo de produção de pressão diferencial que ocupa 
todo o diâmetro do tubo.
Um Annubar consiste em vários tubos pitot colocados através de um tubo 
para fornecer uma aproximação do perfil de velocidade, e o fluxo total pode 
ser determinado com base nas múltiplas medições. Tanto o tubo de pitot e 
Annubar contribuem ΔP muito pequenas.
Medidor Tipo Annubar
Eq. (7)
Medição por Pressão Diferencial
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Recuperação ΔP em orifícios, bocais e medidores Venturi.
Depois da diferença de pressão gerada pelos medidores de fluxo por 
pressão diferencial, a passagem do fluido através da seção de saída de 
pressão de recuperação, onde a pressão diferencial gerada na zona 
estreitada é parcialmente recuperado.
Medidor de vazão de perdas de pressão não recuperáveis (Andrews e Williams, Vol. 1, 1979)
Quando se mede vazão de líquidos sujos, as partículas 
podem corroer o sensor colocado no fluido, ou as 
partículas podem-se acumular e alterar a leitura, 
resultando em uma medição imprecisa.
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Observação 
Medidor de Vazão Área Variável ou 
Rotâmetro
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Rotâmetros
Rotâmetros são medidores de vazão por área variável, nos quais um flutuador 
varia sua posição dentro de um tubo cônico, proporcionalmente à vazão do 
fluido. Basicamente, um rotâmetro consiste de duas partes:
1) um tubo de vidro policarbonato (ou plástico) 
orientado verticalmente com a extremidade 
mais larga no topo.
2) No interior do tubo cônico há um flutuador 
que se moverá verticalmente, em função da 
vazão medida.
A precisão pode ser tão boa como 1% na escala 
completa.
Flutuadores magnéticos podem ser utilizados para 
alarme e funções de transmissão de sinal.
Medidor de Vazão Área Variável ou 
Rotâmetro
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Rotâmetros
Vantagens:
¾ Saída linear.
¾ Simples e robusto.
¾ Queda de pressão é mínima e constante.
Desvantagens:
¾ O tubo tem de ser montado verticalmente.
¾ Tubos cónicos transparentes resistente à pressão e temperatura.
Aplicações típicas:
¾ Medição de gases.
¾ Aplicações laboratoriais.
¾ Rotâmetros são por vezes utilizados como um dispositivo indicador de 
fluxo, em vez de um dispositivo de medição de fluxo.
Medidor de Vazão Área Variável ou 
Rotâmetro
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Rotâmetros
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
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MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
Os principais medidores especiais de vazão são:
• Medidores Magnéticos de Vazão com eletrodos, 
• Tipo Turbina, 
• Tipo Coriolis , 
• Vortex e Ultra-sônico
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
31
E um dos medidores mais flexíveis e universais dentre os 
métodos de medição de vazão . Sua perda de carga é 
equivalente a de um trecho reto de tubulação, já que não 
possui qualquer obstrução.
Se baseiam na criação de potencial elétrico pelo 
movimento de um fluido condutor através de um campo 
magnético gerado exteriormente. 
Segundo a lei de Faraday da indução eletromagnética, o 
voltagem gerado, é diretamente proporcional à 
velocidade da vazão do fluido.
MEDIDOR MAGNÉTICO DE VAZÃO
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
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É virtualmente insensível à densidade e à viscosidade do 
fluido de medição. Medidores magnéticos são portanto 
ideais para medição de produtos químicos altamente 
corrosivos, fluidos com sólidos em suspensão, lama, 
água, polpa de papel. 
Sua aplicação estende-se desde saneamento até 
indústrias químicas, papel e celulose, mineração e 
indústrias alimentícias. A única restrição, em princípio é 
que o fluído tem que ser eletricamente condutivo. Tem 
ainda como limitação o fato de fluidos com propriedades 
magnéticas adicionarem um certo erro de medição. 
MEDIDOR MAGNÉTICO DE VAZÃO
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
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MEDIDOR MAGNÉTICO DE VAZÃO
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
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Constituído basicamente por um rotor montado 
axialmente na tubulação.
O rotor é provido de aletas que o fazem girar 
quando passa um fluido na tubulação do processo. 
Uma bobina captadora com um imã permanente é 
montada externamente fora da trajetória do fluido.
Quando este se movimenta através do tubo, o rotor 
gira a uma velocidade determinada pela velocidade 
do fluido e pelo ângulo das lâminas do rotor. 
Verifica-se então a indução de um ciclo de tensão 
alternada.
A frequência dos pulsos gerados desta maneira é 
proporcional á velocidade do fluido e a vazão pode 
ser determinada pela medição / totalização de 
pulsos. 
Rotor
Saída do sinal
Medidor de Vazão de Turbina
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
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Uma vez que um medidor de vazão de turbina 
consiste de um número de peças móveis, existem 
vários fatores que influenciam que precisam ser 
considerados:
¾ A temperatura, pressão e viscosidade do fluido a 
ser medido.
¾ As qualidades lubrificantes do fluido.
¾ O desgaste do rolamento e atrito.
¾ As alterações condicionais e dimensional das 
lâminas.
¾ O perfil de velocidade de entrada e os efeitos de 
turbulência.
¾ A queda de pressão através do medidor de 
vazão.
Medidor de Vazão de Turbina
Rotor
Saída do sinal
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
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Aplicações típicas:
¾ Vapor superaquecido.
¾ Medição de vazão de líquido, em particular fluidos com propriedades lubrificantes. 
Tal como acontece com todos os líquidos, deve ser tomado cuidado para remover 
o ar e os gases antes de eles serem medidos.
Medidor de Vazão de Turbina
Vantagens: 
• Precisão razoável (± 0,5% do valor real).
• Custo relativamente baixo.
Desvantagens: 
• Calibração para uma pressão específica da linha. 
• Direcionadores de fluxo são essenciais
• Vapor úmido pode danificar a roda da turbina e afetar a precisão.
• Baixas vazões podem ser perdidas porque não há energia suficiente para girar 
a roda da turbina.
• Sensível à viscosidade.
• O fluido deve ser muito limpo (tamanho de partícula não superior a 100 μm), 
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
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Medidor por Efeito Coriolis
É um instrumento de grande sucesso no momento, pois tem grande 
aplicabilidade desde indústria alimentícia, farmacêutica, química, 
papel, petróleo etc. e sua medição, independe das variáveis de 
processo - densidade, viscosidade, condutibilidade, pressão, 
temperatura, perfil do fluído.
O medidor Coriolis possui dois componentes:
• tubos de sensores de medição e 
• transmissor. 
Os tubos de medição são submetidos a uma oscilação e ficam 
vibrando na sua própria frequência natural à baixa amplitude, quase 
imperceptível a olho nu. 
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
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Quando um fluído qualquer é introduzido no tubo em vibração, o 
efeito do 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. 
As forças geradas pelos tubos criam uma certa oposição à 
passagem do fluido na sua região de entrada (região da bobina1) , e 
em oposição auxiliam o fluído na região de saída dos tubos. O atraso 
entre os dois lados é diretamente proporcional à vazão mássica. Um 
RTD é montado no tubo, monitorando a temperatura deste, afim de 
compensar as vibrações das deformações elásticas sofridas com a 
oscilação da temperatura.
Medidor por Efeito Coriolis
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
39
O princípio de medida é baseado sobre a geração das forças de 
Coriolis. Estas forças estão sempre presentes quando movimentos de 
translação e rotação ocorrem simultaneamente.
onde:
Medidor por Efeito Coriolis
Eq. (8)
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
40
A amplitude da força de Coriolis depende da massa em movimento m , sua 
velocidade v no sistema e, então, seu fluxo de massa. 
A força de Coriolis produzida no duto causa um desvio de fase na oscilação 
do tubo (ver figura abaixo). 
• Quando o fluxo é zero, ambos tubos oscilam em fase (1).
• Quando há fluxo, a oscilação do tubo é desacelerada na entrada do 
tubo (2) e acelerada na saída do tubo (3).
Medidor por Efeito Coriolis
- Vazão mássica ou volumétrica, temperatura e 
densidade são simultaneamente medidos.
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
41
Nos medidores de tubos de fluxo duplo, o fluido 
de processo que entra no sensor é dividido e 
metade do fluido passa através de cada tubo. 
Durante o funcionamento, uma bobina 
impulsora é energizada, fazendo com que os 
tubos oscilem em oposição um ao outro.
http://www.emersonprocess.com/micromotion/tutor/flowoperatingprincipal.html
Medidor por Efeito Coriolis
42
As bobinas captoras são montadas nas laterais de um 
dos tubos e os ímãs são montados nas laterais do tubo 
de fluxo oposto.
Cada bobina se move através do campo magnético 
uniforme do ímã adjacente. A tensão gerada por cada 
bobina captora cria uma onda senoidal. Como os ímãs 
são montados num tubo e as bobinas no tubo oposto, 
as ondas senoidais geradas representam o movimento 
de um tubo em relação ao outro
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
Medidor por Efeito Coriolis
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
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Medidores Ultrassônicos
Os medidores de vazão que usam a velocidade do som como meio auxiliar 
de medição podem ser divididos em dois tipos principais:
Medidores a efeito doppler
Medidores de tempo de trânsito.
Existem medidores ultra-sônicos nos quais os transdutores são presos à 
superfície externa da tubulação, e outros com os transdutores em contato 
direto com o fluído. 
Os transdutores-emissores de ultra-sons consistem em cristais piezoelétricos
que são usados como fonte de ultra-som, para enviar sinais acústicos que 
passam no fluído, antes de atingir os sensores correspondentes.
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
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a) Medidores de efeito Doppler
O efeito Doppler é aparente variação de frequência produzida pelo movimento 
relativo de um emissor e de um receptor de frequência. No caso, esta variação de 
frequência ocorre quando as ondas são refletidas pelas partículas móveis do fluído. 
Os transdutores-emissores projetam um feixe contínuo de ultrassom na faixa das 
centenas de khz. Os ultrassons refletidos por partículas veiculadas pelo fluído têm 
sua frequência alterada proporcionalmente ao componente da velocidade das 
partículas na direção do feixe. 
Estes instrumentos são consequentemente adequados para medir vazão de fluídos 
que contêm partículas capazes de refletir ondas acústicas.
Medidores Ultrassônicos
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
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O sensor ultrassônico é um sensor não invasivo, localizado na parte externa da 
tubulação e sem contato com o fluido
Este medidor propaga ondas sonoras no interior do fluido através das paredes da 
tubulação
Quando as ondas sonoras são refletidas por partículas em movimento, a 
frequência é deslocada devido ao fenômeno conhecido como efeito Doppler
Medidores Ultrassônicos
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
46
A emissão de ondas sonoras originadas por um oscilador, um dispositivo que envia 
pulso de corrente através do cristal piezoeléctrico.
o pulso faz com que o dispositivo piezo vibre fisicamente e mover as ondas 
sonoras e assim passar através do fluido. Estas ondas estão em maior frequência 
(ultra-som) do que aquila que pode ser ouvido pelos humanos.
os pulsos são transmitidos para o líquido seguinte.
Medidores Ultrassônicos
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
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Medidores Ultrassônicos
Ultrasonic flow-meter for liquids
Non-invasive clamp-on ultrasonic 
flow-meter for gas and steam
Portable non-invasive clamp-on 
ultrasonic flow-meter for gas
http://www.directindustry.com/prod/ge-measurement-control/
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
48
b) Medidores de tempo de trânsito
Ao contrário dos instrumentos anteriores, estes 
instrumentos não são adequados para medir vazão 
de fluídos que contêm partículas.
Para que a medição seja possível, os medidores de 
tempo de trânsito devem medir vazão de fluídos 
relativamente limpos. 
Medidores Ultrassônicos
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
49
b) Medidores de tempo de trânsito
Princípio de funcionamento: Um sinal acústico 
(ultrassom) é transmitido de um sensor a outro e 
baseia-se no tempo de trânsito de sinais no meio. 
Este pode ser tanto na direção do fluxo, quanto 
contrário ao fluxo. De acordo com princípio físico, o 
sinal enviado na direção do fluxo requer menos 
tempo de trânsito que o sinal enviado contra o 
fluxo. A diferença entre os tempos de trânsito é 
proporcional à velocidade do fluído.
Medidores Ultrassônicos
V = velocidade do fluído
Δt = diferença de tempo de trânsito
Q = fluxo volumétrico
A = seção cruzada do tubo.
Eq. (9)
Medida térmica é um método bem estabelecido de 
medir fluxo de fluídos. Ele opera monitorando o efeito 
de arrefecimento de um fluxo de gás, quando ele passa 
através de um sensor. 
O gás fluindo, passa por dois transdutores RTD tipo 
PT100. Um destes é usado para sentir a temperatura 
do fluído, enquanto que o outro é usado como 
aquecedor. 
Este último é mantido a uma temperatura diferencial 
(relativa a temperatura atual do gás) variando a 
corrente sobre ele. 
Maior o fluxo passando sobre o sensor aquecido, maior 
é a corrente exigida para manter constante a diferença 
de temperatura. A corrente do sensor aquecido é 
proporcional ao fluxo do gás.
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
50
Medidas de Vazão por Temperatura
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
51
Quando fluídos fluem através de uma restrição 
introduzida no duto, vórtices são formados pelos 
lados. 
A frequência do vórtice é proporcional ao fluxo 
médio e, desta forma, ao fluxo volumétrico. 
Variações de pressão causadas pelo vórtices são 
transmitidas via alguns orifícios introduzidos nas 
laterais. 
Os sensores são colocados dentro do duto é 
protegidos de choques, temperaturas e desgaste 
pela passagem do fluído. 
Os sensores capacitivos detectam os pulsos de 
pressão e os convertem em pulsos elétricos.
Medidor de Vazão tipo Vortex
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
52
Medidor de Vazão tipo Vortex
f = Frequência da transmissão (Hz)
Sr = número Strouhal (adimensional)
u = velocidade média de fluxo do tubo (m/s)
d = diâmetro do corpo (m)
d
uSrf =
O número de Strouhal é determinado experimentalmente e geralmente permanece constante 
para uma vasta gama de números de Reynolds; que indica que a frequência de vórtices não 
será afetado por uma alteração na densidade do fluido, e é diretamente proporcional à 
velocidade para qualquer dado diâmetro do corpo (f= k.u). 
Assim, a vazão volumétrica pode ser calculado como:
k
fq Av =
∴A = área do furo medidor de vazão (m²)
Eq. (10)
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
53
Medidor de Vazão tipo Vortex
• Medições diretas de vapor, tanto em caldeira e ponto de uso locais.
• Naturais medições de gases para o fluxo de combustível de caldeira.
Instalações típicas do medidor de vazão por vórtices 
Aplicações típicas:
MEDIDORES ESPECIAIS DE 
VAZÃO
54
Medidor de Vazão de Deslocamento Positivo (VDP)
- turbina,engrenagem, rodas
Desenvolvido para aplicações onde os fluidos 
são extremamente viscosos.
o medidor de vazão tipo VDP é construído em 
diâmetros de 1/8" a 2", em aço carbono, inox, 
PTFE, latão ou outros materiais. 
Possui sinais de saída pulso ou 4-20 mA no 
cabeçote, o que possibilita o envio do sinal 
diretamente a um sistema de supervisão, 
CLP´s, módulos de aquisição de dados.
Aplicação: óleo BPF, mel, chocolate, resinas, 
vernizes, asfalto, óleos lubrificantes e outros.
VDP
Seleção de medidores de vazão
55
Requisito Orifício Deslocamento positivo Vortex Eletromagnético Acústico Coriolis
Exatidão ±2~4%do spam total
±0.2~0.5 % 
da taxa
±1.0% 
Da taxa
±0.5% da 
taxa
±1~5%
do Spam total
±0.5% da 
taxa
Perda 
Pressão médio alta médio nenhum nenhum baixo
Custo Inicial baixo médio alto alto alto muito alto
Custo 
manutenção alto médio Médio baixo baixo baixo
Aplicação
Limpeza, liq 
sujo;. alguns 
chorume
Limpeza liq
viscoso
Liquido limpo, 
sujo;
Liq. Limpo, 
viscoso, sujo 
condutor. e 
chorume
Liq. sujo, 
viscoso e 
chorume
liq. limpo, sujo, 
viscoso e alguns 
chorume
tamanho do 
tubo à 
montante
10~30 nenhum 10 a 20 5 5 a 30 nenhum
Efeito da 
Viscosidade alto alto médio nenhum nenhum nenhum
Rangeabilidade 4 a 1 10 a 1 10 a 1 40 a 1 20 a 1 10 a 1
Fluxômetros de Canal Aberto
Um método comum de medição do fluxo através de um canal 
aberto é medir a altura do líquido à medida que passa sobre 
uma obstrução como uma calha ou barragem no canal.
Medição em Canais Abertos
56
Materiais para a coleta em sistemas de tratamento de esgotos e 
efluentes industriais
Calha de Parshall
É um elemento primário para medir a vazão de líquidos fluindo por 
gravidade em canais abertos, podendo conter sólidos suspensos. 
Apresenta pouca perda de carga e é bastante preciso na determinação 
(leitura) das vazões.
Medição em Canais Abertos
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Funcionamento
A vazão é medida de acordo com o nível de 
líquido na Calha Parshall, podendo ser 
observado pela régua graduada fixada 
internamente ao equipamento.
Instalação
A calha deve ser acomodada em caixa de 
concreto nivelada, posicionada conforme o 
projeto.
Material: Fiberglass (Fibra de Vidro).
Vertedores
São aberturas ou entalhes na parte superior de uma parede, através dos 
quais o líquido escoa. Sua principal utilização é na medição de vazão das 
canalizações abertas e no controle do escoamento em galerias e canais. 
Medição em Canais Abertos
58
Para cada faixa de vazão deve-se adotar um tipo de vertedor, com o seu 
formato e equação específica.
vertedor retangular sem
restrição ou contração
Q > 20 m3/h
(usado para grandes vazões)
Formula de Weissbach
Eq. (11)
Vertedores
Medição em Canais Abertos
59
vertedor triangular de
Thompson
Q < 50 m3/h
Eq. (12)
No serviço de líquido, certifique-se que o medidor esteja instalado de 
modo que permaneça cheio de líquido, porque o gás / vapor no medidor 
pode alterar a sua geometria e afetar a precisão.
No serviço de gás / vapor, certifique-se que o medidor esteja instalado de 
modo que o medidor de vazão permaneça cheio de gás / vapor, porque o 
líquido no medidor pode alterar a sua geometria e afetar a precisão.
Precauções de Instalação para 
medidores de vazão
60
Perturbações localizadas à montante (e 
por vezes à jusante) do medidor de 
fluxo, tais como os cotovelos de tubos e 
válvulas de controle, pode afetar 
adversamente a precisão da medição, 
porque o medidor de fluxo pode não 
ser capaz de medir com precisão 
correntes de fluxo perturbados. 
Localizar as válvulas de controle à 
jusante do medidor de vazão para suas 
perturbações de fluxo não sejam 
introduzidas diretamente no medidor de 
vazão (como seriam localizado à 
montante). 
Precauções de Instalação para 
medidores de vazão
61
Considerações de Instalação 
(X= Diâmetro da tubulação)
Precauções de Instalação para 
medidores de vazão
62http://www.globalw.com/support/strtflow.html
Projetar corretamente a tubulação à montante e à jusante com corrida 
em linha reta suficiente para eliminar os distúrbios que podem afetar a 
precisão da medição.
Cuidado especial quando o fluxo é de duas fases, como fluxo de 
líquido/gás e de líquido/sólido, porque esses fluxos podem afetar 
adversamente a precisão de medidores de vazão. Tenha cuidado, 
porque alguns medidores de vazão pode tornar-se conectado e parar de 
trabalhar em fluxos líquidos / sólidos de fluxo.
Precauções de Instalação para 
medidores de vazão
63
Diagrama P & ID
64
Placa de orifício e flanges
com torneiras, transmissor de 
pressão diferencial, 
transmissão pneumática
Placa de orifício e 
flanges e torneiras na 
tubulação, transmissor 
de pressão diferencial, 
transmissão eletrônica
Tubo Venturi; as 
torneiras estão na 
tubulação, transmissor 
de pressão diferencial 
com transmissão 
indicador, indefinido
Tubo de Pitot, c/ conexões 
na tubulação, transmissor 
de pressão diferencial, 
transmissão eletrônica
Transmissores típicos – Vazão
Diagrama P & ID
65
Uma malha de controle eletrônico - Controle de Vazão
Controlador 
indicador eletrônico 
Transdutor
Válvula de Controle
Transmissor 
eletrônico da 
Vazão
Elemento de vazão 
placa de orifício
Malha de Controle FRC-100
Diagrama P & ID
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CONCLUSÃO
Para determinar a aplicação correta de um medidor de 
vazão é necessário conhecer as característica do fluído, 
instalação e condições de operação. 
Devido a uma enorme oferta de medidores de vazão com 
aplicações e tecnologias das mais diversificadas, a escolha 
do medidor apropriado é relativamente simples nas 
aplicações clássicas, porém, o principal fator que dificulta 
esse processo é a constante evolução dos medidores, 
influenciando diretamente na performance e custos do 
equipamento.
CONCLUSÃO
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http://www.youtube.com/watch?v=f949gpKdCI4&feature=autoplay&list=PLFD0722A576981F74&lf=plpp_video&playnext=1
Sugestão de vídeos 
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http://www.smar.com/newsletter/marketing/index40.html
http://www.flowmeters.com/
http://www.omega.com/techref/flowmetertutorial.html
http://www.engineeringtoolbox.com/weirs-flow-measurement-
d_593.html
http://www.spiraxsarco.com/resources/steam-engineering-
tutorials/flowmetering/instrumentation.asp
Mais informação 
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