Relatório - Experimento de Calibração de Medidores de Vazão (1)

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CALIBRAÇÃO DE MEDIDORES DE VAZÃO – LÍQUIDO E GÁS
D. ZILLI¹,K.M. SILVA², L.F. DE SOUSA³, M.E.M. RECCO4e N.R. RABELO5.
RESUMO – O presente trabalho tem como objetivo observar e entender, experimentalmente, as diferenças entre um medidor de vazão primário, para líquidos e gases, e os medidores secundários que necessitam ser calibrados ou aferidos. Através de metodologias primárias para determinar vazões (com medidas de volume no tempo e utilização de tubos de Pitot), obteve curvas de correção, de medidores comerciais tais como: Rotâmetro; Hidrômetro e Anemômetro e, gerar equações de calibração para medidores tipo: Placas de Orifício e Venturi. Na primeira parte de calibração de instrumentos de medição de água, os valores de correlação obtiveram um valor acima de 0,99 o que sugere que o modelo linear proposto atende a necessidade do trabalho, realizando a inversão das equações foram obtidas as curvas de ajuste para os medidores de vazão, refazendo o gráfico de vazão obteve uma dispersão maior dos dados nas duas primeiras medições e à medida que aumentamos a vazão os valores ficam mais próximos. Na segunda parte do experimento, no circuito com ar, a calibração dos medidores foi feita a partir de Pitot, conforme o gráfico de vazão percebe-se que a correlação entre as vazões não é muito boa, devido fato de o valor de R2 não ter ficado tão próximo de 1. Comparando os dois instrumentos utilizados para medição de vazão, percebe-se que a placa de orifício fornece medidas mais próximas do real do que o anemômetro, ou seja, o anemômetro apresenta maior erro com relação a placa de orifício, pois o seu R2 é menor.
Palavras-chave: Calibração, Vazão, Medição.
1. INTRODUÇÃO 
A necessidade de se medir vazão surgiu quando depois de canalizar a água para o consumo doméstico, a administração pública descobriu uma fonte de arrecadação e estabeleceu taxas para o consumo do líquido. (DELMÉE).
Entre as variáveis mais frequentemente medidas, a vazão é a que requer os recursos tecnológicos mais diversos para o desenvolvimento de medidores e transmissores. E medição de vazão encontra importantes aplicações no transporte de fluidos (oleodutos, gasodutos), nos serviços públicos (abastecimento, saneamento) e na indústria em geral para controle de reação, bateladas, balanço de massa, contribuindo para a qualidade e otimização de controles de processo (DELMÉE).
Vazão é o volume de determinado fluido que passa por uma determinada secção de um conduto livre ou forçado, por uma unidade de tempo. Ou seja, é a rapidez com que um volume escoa. Vazão corresponde à taxa de escoamento, é a quantidade de material transportado através de uma tubulação, por unidade de tempo.
A quantidade do fluido pode ser medida em volume, chamada de vazão volumétrica em m³/h ou outra unidade que seja volume dividido por tempo, ou Vazão mássica em Kg/h ou outra unidade que seja massa dividida por tempo ou em massa (vazão mássica). 
Existem vários tipos de medidores de vazão, dentre eles pode-se citar tubos de Venturi, placas de orifício, hidrômetros, rotâmetros, tubos de Pitot, entre outros.
A calibração dos equipamentos tem muita importância, em termos financeiros. Instrumentos de baixa qualidade ou inadequados para uma determinada aplicação podem causar grandes prejuízos financeiros.
A placa de orifício funciona restringindo a tubulação onde a medição é realizada. Esta restrição é provocada pelo orifício que é feito em uma placa de pouca espessura e aplicada no tubo. Com a restrição da placa o fluxo é obrigado a mudar de velocidade, e, em consequência provocar um diferencial de pressão. (Process, 2019).
Rotâmetros são equipamentos que medem vazão através da área variável. O fluido se desloca no rotâmetro partindo de sua base até o topo, elevando o cone de medição interno e, consequentemente, aumentando a passagem do fluido. Quanto maior a vazão, mais alto o cone de medição é elevado. (Salvi, 2019)
Hidrômetro é um medidor de vazão por deslocamento positivo, também conhecido como contador de água é um instrumento de medição volumétrica de água onde o fluído escoa e o número de rotações do motor é associado à vazão do fluído. Este instrumento é utilizado em larga escala pelas empresas de saneamento básico para medir o consumo dos seus clientes.
O tubo de Venturi é utilizado para medir a vazão de um líquido incompressível através da variação da pressão durante a passagem deste líquido por um tubo de seção mais larga e depois por outro de seção mais estreita. Este efeito é explicado pelo princípio de Bernoulli e no princípio da continuidade da massa. Se o fluxo de um fluido é constante, mas sua área de escoamento diminui então necessariamente sua velocidade aumenta. Para o teorema a conservação da energia se a energia cinética aumenta, a energia determinada pelo valor da pressão diminui.
Possuem um flutuador que varia conforme a quantidade de fluído que passa por ele ou conforme determinada válvula é aberta ou fechada. 
Tubos de Pitot são usados para medir a vazão conforme o princípio de pressão diferencial. A vazão volumétrica é calculada através da diferença entre pressão estática e dinâmica, usando o princípio de Bernoulli e considerando o diâmetro interno do tubo. Os tubos de Pitot não são instrumentos para medição de velocidades variáveis em um dado ponto e a medição também não pode ser feita em situações onde a vazão muda com o tempo, pois o sistema de leitura de pressão diferencial responde de forma lenta.
Anemômetro de ventuínha, é um medidor de vazão por deslocamento positivo.
O presente trabalho tem como objetivo reproduzir experimentos de calibração de medidores de vazão, e através da coleta de dados das medições, avaliar os resultados.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Procedimento Experimental
2.1.1 Operação com circuito de água
Com o reservatório cheio até o seu nível máximo com o fluido utilizado que foi água, iniciou-se o experimento verificando se todos os fluidos manométricos se encontravam equilibrados e se não havia bolhas de ar nas mangueiras. 
Com o auxílio do rotâmetro foi regulada a vazão de água para 10L/min e então registrado a diferença de pressão nos manômetros de Venturi, Placa de orifício e Pitot. Foi medido também a vazão através de um hidrômetro utilizando um cronômetro para marcar dez voltas, o que corresponde a 10L.
A vazão real de calibração foi medida utilizando o recipiente graduado, utilizando um cronômetro para medir o tempo em que o fluido levava para atingir a marca de 6000mL.
Foi repetido os passos para diferentes vazões nominais no rotâmetro, sendo essas 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 e 32 todas em L/min. Por fim foi baixada a vazão lentamente até zerar.
2.1.1 Operação com circuito de ar
Iniciou-se o experimento verificando se os dois manômetros de Pitot e Placa de orifício estavam com os fluidos manométricos equilibrados. Em seguida foi aumentada a vazão até ser registrada uma velocidade de 7,6km/h no anemômetro. Após isso foi registrado o ∆h dos manômetros inclinado de Pitot e no de tubo em U da Placa de orifício.
Foi repetido esse processo mais vinte vezes aumentando a vazão e obtendo diferentes velocidades nominais medidas no anemômetro. Após isso foi baixada a vazão lentamente até estar zerada.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 Calibração de instrumentos de medição de água
Como valor de referência foi definido o recipiente graduado, assumindo sua medição como correta foram realizadas as curvas de comparação da queda de pressão calculadas pelas equações 2 e 3 em função da vazão medida pelo recipiente graduado conforme equação 4.
O gráfico mostra que a queda de pressão sofrida pelo fluido é proporcional ao quadrado da velocidade. Essa informação condiz com a equação da continuidade usada como base para o cálculo desse tipo de medidor. Traçando linhas de tendência para as três retas obtemos valores de correlação entre 0,9968 até 0,9995. O que confirma a relação da queda de pressão com a vazão do fluído.
Foram usadas duas escalas para o gráfico, pois a queda de pressão medida pelo tubo de Pitot é muitoinferior ao dos outros medidores, motivo pelo qual esse manômetro não usou como o fluido o mercúrio, uma vez que se esse fosse o fluído manométrico a variação seria muito pequena e a resolução de leitura seria inadequada para o experimento.
Com a confirmação da correlação anterior foi elaborado um gráfico de Vazão do recipiente graduado x Vazão dos outros medidores calculados conforme equações 4,5,6 e 7.
A linha Padrão representa uma relação 1 para 1 da variação de vazão, quanto mais próxima a série fica da linha padrão mais correta está o valor medido pelo equipamento. Pelo gráfico observamos que a placa de orifício está informando valores acima enquanto o rotâmetro e o tubo de Pitot está informando valores abaixo. 
Com essa informação é possível definir uma equação que correlaciona a medido do instrumento com o instrumento padrão. Para isso foi observado que a tendência de erro é linear e aumenta conforme o aumento da vazão, para a elaboração das curvas foi considerada que a intersecção ocorre na origem uma vez que quando não há vazão nenhum dos instrumentos registram medição.
A tabela 1 mostra as equações obtidas dos gráficos e os valores de correlação de cada reta obtida.
	 
	Equação
	Correlação
	Rotâmoetro
	y=0,8726x
	0,997
	Hidrômetro
	y=0,9919x
	0,999
	Venturi
	y=1,0097x
	0,991
	Placa de orifício
	y=1,0776x
	0,988
	Pitot
	y=0,8749x
	0,994
 Tabela 1: Curvas de relação entre os medidores (dados do trabalho)
Os valores de correlação são acima de 0,99 o que sugere que o modelo linear propostos atende a necessidade do trabalho. Com essa informação podemos corrigir os valores obtidos para que os mesmos representem os valores reais de medição obtidos pelo recipiente graduado.
Realizando a inversão das equações da tabela 1 obtemos as curvas de ajuste para os medidores de vazão conforme apresentadas na tabela 2.
	 
	Equação
	Rotâmoetro
	x=1,146y
	Hidrômetro
	x=1,0082y
	Venturi
	x=0,9904y
	Placa de orifício
	x=0,928y
	Pitot
	x=1,143y
 Tabela 2: Curvas para calibração dos medidores (dados do trabalho)
Refazendo o gráfico de vazão x vazão obtemos o gráfico 3 que mostra uma maior aproximação dos valores medidos nos medidores com a reta padrão.
Percebe-se uma dispersão maior dos dados nas duas primeiras medições e na medida que aumentamos a vazão os valores ficam mais próximos, esse comportamento pode ser associado a sensibilidade do experimento de identificar vazões muito pequenas, ou devido ao método de análise da reta tender a jogar o erro para as pontas da reta uma vez que a equação fixou a intercessão na origem do gráfico.
3.2 Calibração de instrumentos de medição de ar
 Essa prática teve por objetivo a calibração de medidores de vazão, tendo o tudo de Pitot como valor de referência. Assumindo sua medição como correta, foram realizadas as curvas de comparação da queda de pressão da Placa de orifício calculada pela equação 2 em função queda de pressão pelo tubo de Pitot calculada através da equação 3. 
 Com os valores da queda de pressão calculados, realizou os cálculos das vazões do tubo de Pitot, anemômetro e placa de orifício representados no gráfico abaixo.
Gráfico 4 – Vazão Pitot x Vazões anemômetro e placa de orifício.
Conforme o gráfico percebe-se que a correlação entre as vazões não é muito boa, devido fato de o valor de R2 não ter ficado tão próximo de 1. A diferença da vazão do anemômetro pode ser devido equipamento não estar bem posicionado, tendo uma grande variação. Já com relação ao tubo de Pitot para pouca vazão de ar, ele perde sensibilidade, e como o mesmo ficou no meio não percebeu essa oscilação, tendo esse efeito de curva.
Comparando os dois instrumentos utilizados para medição de vazão, percebe-se que a Placa de orifício fornece medidas mais próximas do real do que o anemômetro, ou seja, o anemômetro apresenta maior erro com relação a placa de orifício, pois o seu R2 é menor.
Foram realizadas as calibrações das vazões, a partir da equação fornecida pelo gráfico, ou seja, os valores que devem ser obtidos durante as medições para que o equipamento possa ser considerado calibrado. 
Gráfico 5 – Calibração da vazão do tubo de Pitot e Placa de orifício x vazão tubo de Pitot.
Após a calibração conforme apresentado no gráfico, é possível perceber a aproximação entre as vazões de ambos os instrumentos, bem como, quanto maior a vazão maior é a aproximação.
3.3 Equações
Conhecendo-se qual o diâmetro do canal disponível para fluxo, a área pôde ser estimada de acordo com a equação (1).
	
	 (1)
	
	
Foram realizadas as curvas de comparação da queda de pressão calculadas pelas equações 2 e 3 em função da vazão medida pelo recipiente graduado conforme equação 4.
Para determinação da queda de pressão na placa de orifício, foi utilizado a equação 2:
 
	 
	
	 
	 (2) 
Para determinação da queda de pressão no Pitot, foi utilizado a equação 3:
	
	 (3)
Para o recipiente graduado, no Hidrômetro , o cálculo a ser feito é o de volume por tempo necessário ao escoamento, como demonstra a equação 4 :
	
	 (4)
	
	
Para determinar a vazão na placa de Orifício e no de Venturi, foi utilizado a seguinte equação 5: 
	
	 (5)
Para determinar a vazão com relação a área do Pitot, foi utilizado a seguinte equação 6:
	
	 (6)
Para o cálculo da vazão do Rotâmetro foi utilizado a seguinte equação 7:
	
	 (7)
4. CONCLUSÃO
Com os experimentos estudados, concluiu-se que os mesmos foram realizados com sucesso, de forma a atingir os objetivos de determinar vazões, fazer aferições e gerar equações de calibração para diferentes medidores. Gerando resultados satisfatórios, porém com algumas divergências dependendo do método utilizado.
No método circuito de ar foi possível observar uma grande variação quando comparado aos resultados esperados para o experimento, isso devido ao R² não ter ficado muito próximo de 1. Além de que se pode concluir que a Placa de orifício apresenta valores mais próximos dos reais enquanto o anemômetro exibe um maior erro, indicando assim uma menor calibração.
Já no método do circuito de água, os resultados apesar de não serem completamente satisfatórios se encontram bem próximos dos esperados. Sendo possível observar também que o hidrômetro quando comparado com o recipiente graduado, apresenta valores muito próximos ao do padrão de calibração.
Com isso podemos concluir que os valores obtidos no método do circuito de água nos permitem dizer que esse método se aproxima mais da calibração desejada quanto comparado ao método do circuito de ar. Ou seja, os experimentos de calibração utilizando o ar como fluido não apresentam resultados muito satisfatórios e conclusivos.
As diferenças entre os valores encontrados quando comparados com os valores padrões tanto utilizando a água como fluido quanto o ar, podem ser causadas por diversos fatores como por exemplo alguns erros durante os cálculos ou até mesmo erro de leitura nos equipamentos. 
5. REFERÊNCIAS
PROCESS. Placa de Orifício. 2019. Disponível em: http://www.process.ind.br/produto/placa-de-orificio.html
Acesso em: 20 de Setembro de 2019.
SALVI, Rotâmetros. 2019. Disponível em: http://catalogo.salvicasagrande.com.br/catalogos/vazao/
Acesso em: 20 de Setembro de 2019.
DELMÉE, Gérard J. Manual de medição de Vazão. 3º Ed. São Paulo: Editora Edgard Blucher LTDA, 2003
Curvas de vazão após a calibração
padrão	11.4713614275	47201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.01250521050437931.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	Rotâmoetro	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	11.46000458400184	13.7520	05500802207	16.044006417602581	18.336007334402932	20.628008251203287	22.920009168003666	25.212010084804032	27.504011001604415	29.79601191840478	32.088012835205163	34.380013752005496	36.672014668805893	Hidrômetro	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36	.199095022624462	11.936846323995956	13.981270945764351	16.011108720711896	18.549515101763085	20.758396961856374	23.418493514072583	25.309610354330314	27.49544033947701	30.004944814905492	31.903991955089385	33.88793767330499	36.330311559669319	Venturi	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.7232289	9505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	11.398111870394672	12.601086797531719	14.215943158379336	17.820627849709883	20.810009947941889	23.42089347375595	25.48695295734977	9	27.397651194788541	29.916274205451739	32.461836836733447	34.613913707628981	37.031684106620901	Placa de orifício	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	13.488561531	04032	15.217149686734285	16.768482250946061	18.637126036025929	20.737479457150624	23.714215019700497	25.070390182105463	27.583426249250707	29.607874390811883	31.502492730517844	33.536964501892108	35.918368040700749	Pitot	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.88235294117	6499	36.199095022624462	10.566828635209429	13.83522630756404	15.468253253903299	17.861200360068743	20.364901713322254	22.943127275922002	25.883338355693063	27.380701671266948	29.619449949854392	31.700485905628277	34.817889332203514	37.25248690511760	7	Vazão Recipiente Graduado (l/min)
Vazão (l/min)
Vazão x vazão
Padrão	0	0	55.080639636382166	55.080639636382166	114.65949475990328	114.65949475990328	131.11814858719447	131.11814858719447	145.72967453223424	155.79157519591323	188.13620083719016	206.09288216370265	235.84120890365642	267.95849010338782	289.71927769739341	313.20177505193027	341.02582464118149	358.37706472821304	381.60986545442381	415.84970984349673	415.84970984349673	0	0	55.080639636382166	55.080639636382166	114.65949475990328	114.65949475990328	131.11814858719447	131.11814858719447	145.72967453223424	155.79157519591323	188.13620083719016	206.09288216370265	235.84120890365642	267.95849010338782	289.71927769739341	313.20177505193027	341.02582464118149	358.37706472821304	381.60986545442381	415.84970984349673	415.84970984349673	Anemometro	0	0	55.080639636382166	55.080639636382166	114.65949475990328	114.65949475990328	131.11814858719447	131.11814858719447	145.72967453223424	155.79157519591323	188.13620083719016	206.09288216370265	235.84120890365642	267.95849010338782	289.71927769739341	313.20177505193027	341.02582464118149	358.37706472821304	381.60986545442381	415.84970984349673	415.84970984349673	59.690260418206059	87.964594300514207	116.23892818282235	133.51768777756621	157.07963267948963	176.71458676442583	197.92033717615701	212.05750411731105	232.47785636564475	257.61059759436313	270.17696820	87222	280.38714433288902	298.4513020910303	324.36944148314626	332.2234231171206	350.28758087526199	365.21014597981349	378.56191475756998	391.91368353532681	413.9048321104554	425.685804561417	placa	0	0	55.080639636382166	55.080639636382166	114.65949475990328	114.65949475990328	131.11814858719447	131.11814858719447	145.72967453223424	155.79157519591323	188.13620083	719016	206.09288216370265	235.84120890365642	267.95849010338782	289.71927769739341	313.20177505193027	341.02582464118149	358.37706472821304	381.60986545442381	415.84970984349673	415.84970984349673	82.586114666247113	145.9930042808827	195.87016908688295	224.27870881013322	278.53689983233198	313.12011046115521	354.01422134975337	384.04763312483567	425.13804569241108	450.45407478019183	480.66963407386487	501.50243880533878	533.62390268247611	565.42847424264721	592.66686788348898	622.14264003448147	647.65629746300647	670.93276723826034	697.71827029840438	732.879065012	59658	739.24952833619	Vazão Pitot
Vazão anemometro, placa 
Calibração
Padrão	0	0	55.080639636382166	55.080639636382166	114.65949475990328	114.65949475990328	131.11814858719447	131.11814858719447	145.72967453223424	155.79157519591323	188.13620083719016	206.09288216370265	235.84120890365642	267.95849010338782	289.71927769739341	313.20177505193027	341.02582464118149	358.37706472821304	381.60986545442381	415.84970984349673	415.84970984349673	0	0	55.080639636382166	55.080639636382166	114.65949475990328	114.65949475990328	131.11814858719447	131.11814858719447	145.72967453223424	155.79157519591323	188.13620083719016	206.09288216370265	235.84120890365642	267.95849010338782	289.71927769739341	313.20177505193027	341.02582464118149	358.37706472821304	381.60986545442381	415.84970984349673	415.84970984349673	Anemometro	0	0	55.080639636382166	55.080639636382166	114.65949475990328	114.65949475990328	131.11814858719447	131.11814858719447	145.72967453223424	155.79157519591323	188.13620083719016	206.09288216370265	235.84120890365642	267.95849010338782	289.71927769739341	313.20177505193027	341.02582464118149	358.37706472821304	381.60986545	442381	415.84970984349673	415.84970984349673	20.008861419465294	34.212309731716758	51.453622278623527	63.485471753052742	81.720883433485241	98.528581177461049	118.32640453472656	132.47428601290008	154.25090057259416	183.22814853298701	198.616880434562	6	211.56207495662434	235.4355402714703	271.85465780032939	283.39472069592637	310.8264251374751	334.42266675885628	356.2523669725727	378.7594921583692	417.30679084642895	438.71307944141387	placa	0	0	55.080639636382166	55.080639636382166	114.65949475990328	114.65949475990328	131.11814858719447	131.11814858719447	145.72967453223424	155.79157519591323	188.13620083719016	206.09288216370265	235.84120890365642	267.95849010338782	289.71927769739341	313.20177505193027	341.02582464118149	358.37706472821304	381.60986545442381	415.84970984349673	415.84970984349673	13.771372440284063	29.898754481094166	45.975057699857146	56.466028207871922	79.194207401273246	95.52419909117107	116.68610809291435	133.50593330750371	158.27159369224805	174.53854165588567	194.96045938587881	209.67890350460718	233.39340310283222	258.09383287185887	280.21296668804007	305.15199614148594	327.5805258487585	348.72378721271781	373.85905210389137	408.1604607797189	6	414.53396380816895	Vazão tubo de pitot
Vazão anemometro e placa
Vazão x Δ P
Δ P Venturi (Pa)	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	1112.454	1359.6659999999999	1730.4840000000002	2719.3320000000012	3708.1800000000003	4697.0280000000002	5562.2699999999995	6427.5120000000024	7663.572000000001	9023.2379999999921	10259.298000000004	11742.57	Δ P Placa (Pa)	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	1359.6659999999999	1730.48400000000022101.3020000000001	2595.725999999999	7	3213.7559999999999	4202.6040000000003	4697.0280000000002	5685.8760000000002	6551.1180000000013	7416.3600000000024	8405.2080000000005	9641.268	Δ P Pitot (Pa)	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	33.648300000000013	57.6828	72.103499999999983	96.137999999999991	124.97940000000001	158.62770000000003	201.88980000000004	225.92430000000004	264.37950000000001	302.8347	365.32440000000008	418.20029999999974	Vazão (l/min)
Queda de Pressão, Venturi e Placa (Pa)
Queda de Pressão, Pitot (Pa)
Relação Vazão x Vazão
padrão	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	Rotâmoetro	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30	32	Hidrômetro	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	11.840157868771577	13.86802265110367	15.881418740074105	18.399264029438843	20.590253946465321	23.22880371660861	25.104602510460239	27.272727272727227	29.761904761904773	31.645569620253163	33.613445378151262	36.036036036036037	Venturi	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	11.5086735555375	12.723317339467775	14.353837807015628	17.993487939852088	21.011867044436947	23.648076140451387	25.734176401036088	27.663408411377972	30.206462065244633	32.776716654049793	34.949668670592942	37.390891442455157	Placa de orifício	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.64102	5641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	14.535273905849046	16.3980005024	2485	18.069716473619486	20.083367016421537	22.346707863025486	25.554438105229227	27.015852460236857	29.723900126192596	31.905445443538838	33.947086166406002	36.13943294723903	38.705633400659089	Pitot	11.471361427547201	14.024152707440591	15.873015873015873	18.62871927554977	20.437127448197558	23.72322899505766	25.641025641025642	27.820710973724854	30.012505210504379	31.64835164835165	33.882352941176499	36.199095022624462	9.2449183729447189	12.104439496487776	13.53317477183999	15.626764195024142	17.817252508985639	20.072942053704189	22.645332727395846	23.955375892191469	25.914056761127608	27.734755118834201	30.46217137674488	32.592200793287404	Vazão graduado
Vazão rot, hid, vent, ori, pitot
 
 
 
 
1
 
 
CALIBRAÇÃO DE MEDIDORES DE VAZÃO 
–
 
LÍQUIDO E GÁS
 
 
 
D. ZILLI¹,K.M. SILVA², L.F. DE SOUSA³, 
M.E.M. RECCO
4
e N.R. RABELO
5
.
 
 
RESUMO 
–
 
O presente trabalho tem como objetivo observar
 
e entender, experimentalmente, as 
diferenças entre um medidor de vazão 
primário, para líquidos e gases, e os medidores secundários 
que necessitam ser calibrados ou aferidos.
 
Através de metodologias primárias para determinar vazões 
(com medidas de volume no tempo 
e utilização de tubos de Pitot)
,
 
obteve 
curvas 
de correção, 
de 
medidores comerciais tais como: Rotâmetro; Hidrômetro e Anemômetro e, gerar equações de 
calibração para medidores tipo: Placas de Orifício e Venturi.
 
Na primeira parte
 
de 
c
alibração de 
instrumentos de medição de 
água,
 
os valores de correlação 
obtiveram
 
um valor 
acima de 0,99 o que 
sugere que o 
modelo linear proposto
 
a
tende a necessidade do trabalho
, r
ealizando a inversão das 
equações 
foram
 
obtidas
 
as curvas de ajuste para os medidores de 
vazão,
 
refazendo o gráfico 
de vazã
o
 
obteve
 
uma dispersão maior dos
 
dados nas duas primeiras medições e 
à
 
medida que aumentamos a 
vazão os valores ficam mais próximos
.
 
Na 
segunda parte 
do experimento,
 
no circuito com ar, a 
calibração dos medidores foi feita a partir de Pitot
, 
conforme
 
o gráfico 
de vazão 
percebe
-
se que a 
correlação e
ntre as vazões não é muito boa, devido
 
fato de o valor de 
R
2
 
não ter ficado tão próximo 
de 1
.
 
Comparando os dois instrumentos u
tilizados para medição de vazão, 
percebe
-
se que 
a placa de 
or
ifício fornece medidas mais próximas do real do que o anemômetro, ou seja, 
o anemômetro 
apresenta maior erro com relação a placa de orifício, pois o seu R
2 
é menor.
 
 
Palavras
-
chave: 
C
alibraç
ão
, 
Vaz
ão
, 
Mediç
ão.
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
A necessidade de se medir 
vazão surgiu quando depois de canalizar a água para o consumo 
doméstico, a administração pública descobriu uma fonte de arrecadação e estabeleceu taxas para o 
consumo do líquido. (DELMÉE)
.
 
Entre as variáveis mais frequentemente medidas, a vazão é a que req
uer os recursos tecnológicos 
mais diversos para o desenvolvimento de medidores e transmissores. E medição de vazão encontra 
importantes aplicações no transporte de fluidos (oleodutos, gasodutos), nos serviços públicos 
(abastecimento, saneamento) e na indús
tria em geral para controle de reação, bateladas, balanço de 
massa, contribuindo para a qualidade e otimizaç
ão de controles de processo (
DELMÉE)
.
 
Vazão é o volume de determinado fluido que passa por uma determinada secção de um conduto 
livre ou forçado, po
r uma unidade de tempo. Ou seja, é a rapidez com que um volume escoa. Vazão 
 
 
 
 
1 
 
CALIBRAÇÃO DE MEDIDORES DE VAZÃO – LÍQUIDO E GÁS 
 
 
D. ZILLI¹,K.M. SILVA², L.F. DE SOUSA³, M.E.M. RECCO
4
e N.R. RABELO
5
. 
 
RESUMO – O presente trabalho tem como objetivo observar e entender, experimentalmente, as 
diferenças entre um medidor de vazão primário, para líquidos e gases, e os medidores secundários 
que necessitam ser calibrados ou aferidos. Através de metodologias primárias para determinar vazões 
(com medidas de volume no tempo e utilização de tubos de Pitot), obteve curvas de correção, de 
medidores comerciais tais como: Rotâmetro; Hidrômetro e Anemômetro e, gerar equações de 
calibração para medidores tipo: Placas de Orifício e Venturi. Na primeira parte de calibração de 
instrumentos de medição de água, os valores de correlação obtiveram um valor acima de 0,99 o que 
sugere que o modelo linear proposto atende a necessidade do trabalho, realizando a inversão das 
equações foram obtidas as curvas de ajuste para os medidores de vazão, refazendo o gráfico de vazão 
obteve uma dispersão maior dos dados nas duas primeiras medições e à medida que aumentamos a 
vazão os valores ficam mais próximos. Na segunda parte do experimento, no circuito com ar, a 
calibração dos medidores foi feita a partir de Pitot, conforme o gráfico de vazão percebe-se que a 
correlação entre as vazões não é muito boa, devido fato de o valor de R
2 
não ter ficado tão próximo 
de 1. Comparando os dois instrumentos utilizados para medição de vazão, percebe-se que a placa de 
orifício fornece medidas mais próximas do real do que o anemômetro, ou seja, o anemômetro 
apresenta maior erro com relação a placa de orifício, pois o seu R
2 
é menor. 
 
Palavras-chave: Calibração, Vazão, Medição. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A necessidade de se medir vazão surgiu quandodepois de canalizar a água para o consumo 
doméstico, a administração pública descobriu uma fonte de arrecadação e estabeleceu taxas para o 
consumo do líquido. (DELMÉE). 
Entre as variáveis mais frequentemente medidas, a vazão é a que requer os recursos tecnológicos 
mais diversos para o desenvolvimento de medidores e transmissores. E medição de vazão encontra 
importantes aplicações no transporte de fluidos (oleodutos, gasodutos), nos serviços públicos 
(abastecimento, saneamento) e na indústria em geral para controle de reação, bateladas, balanço de 
massa, contribuindo para a qualidade e otimização de controles de processo (DELMÉE). 
Vazão é o volume de determinado fluido que passa por uma determinada secção de um conduto 
livre ou forçado, por uma unidade de tempo. Ou seja, é a rapidez com que um volume escoa. Vazão