Medidores de Vazão (1)

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INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE
vazão
Professor Miguel Neto
Conceito de vazão
• Definição: É a quantidade de fluido que passa
através de uma seção de uma tubulação ou
canal por unidade de tempo.
Q = vazão
V = velocidade ou
A = área
• Unidade de medida: m³/s, m³/h, GPM, kg/s,
etc.
Tipos de vazão
• Vazão volumétrica (Qv): É a quantidade em
volume que atravessa uma seção em um
intervalo de tempo.
V = volume
t = tempo
• Vazão mássica (Qm): É quantidade em massa
que atravessa uma seção em um intervalo de
tempo.
m = massa
t = tempo
Conversão de unidades de medida de vazão volumétrica
Conversão de unidades de medida de vazão mássica
EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE
Q1 = Q2
Q1 = V1 . A1 e Q2 = V2 . A2
V1 . A1 = V2 . A2
Equação de Bernoulli
Exemplos de aplicação
Tipos de medidores:
1 – Elementos deprimogênios.
2 – Lineares.
3 – Volumétricos.
4 – Em canais abertos.
Elementos Deprimogênios
A medição de vazão é feita com base na pressão
diferencial.
ou
Pode ser por:
• Placa de orifício.
• Bocal.
• Tubo de Venturi.
• Tubo de Pitot.
Simbologia para os elementos deprimogênios
• Placa de orifício e bocal.
• Tubo de Venturi.• Tubo de Venturi.
• Tubo de Pitot.
Aplicação dos métodos de medição 
de vazão por elementos 
deprimogênios
Extrator de raiz quadrada
• São unidades aritméticas que tem a função de permitir que
valores medidos pelos transmissores representem a vazão
medida, isso porque, a relação entre a pressão e vazão não émedida, isso porque, a relação entre a pressão e vazão não é
linear e sim quadrática.
• Esta função pode estar incorporada ao transmissor, estar
separada como um instrumento ou até mesmo ser uma
função executada via software em sistema de controle.
Extrator de raiz quadrada
Integrador de vazão
• É um instrumento que tem o objetivo apurar o• É um instrumento que tem o objetivo apurar o
consumo, ao longo de um tempo pré-
estabelecido, de um determinado fluido.
Exemplos de aplicação
Continuação - Exemplos de aplicação
Placa de orifício 
• Orifício concêntrico: utilizado para líquido, gases e
vapor que não contenham sólidos em suspensão.vapor que não contenham sólidos em suspensão.
• Orifício excêntrico: utilizado em fluido contendo
sólidos em suspensão
• Orifício segmental: alta porcentagem de sólidos em
suspensão.
Bocal 
• É, em muitos aspectos um meio termo entre a
placa de orifício e o tubo Venturi. O perfil dos
bocais de vazão permite sua aplicação em
serviços onde o fluído é abrasivo e corrosivo.
Medidor Venture
Os fluidos sob pressão, na passagem através deOs fluidos sob pressão, na passagem através de
tubos convergentes ganham velocidade e
perdem pressão, ocorrendo o oposto em tubos
divergentes.
Tubo de Pitot
• 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.
Medidores lineares
Produzem um sinal de saída diretamente
proporcional à vazão. Podem ser:
• Medidor de área variável: Rotâmetro
• eletromagnético• eletromagnético
• Ultrassônico
• Turbina
• Coriolis
• Vortex
Aplicação dos métodos lineares de 
medição de vazão
Medidor de área variável: 
Rotâmetros 
• Rotâmetro são medidores de vazão
por área variável nos quais um
flutuador varia sua posição dentro de
um tubo cônico, proporcionalmente à
vazão do fluido.vazão do fluido.
• A perda de carga é constante.
Medidor eletromagnético de vazão
O princípio se baseia na lei de Faraday, isto é, uma corrente elétrica é induzida
num condutor se ele se move em um campo magnético ou vice-versa.
Um tubo de material não magnético contém duas bobinas que geram um campo
magnético B no seu interior. Dois eletrodos são colocados em lados opostos do
tubo e em direção perpendicular ao campo.
O fluido faz o papel do condutor e a tensão V gerada tem relação com a
velocidade do fluxo e, portanto, com a sua vazão.
Medidor tipo Turbina 
Seu princípio de funcionamento está baseado no
movimento relativo da turbina, devido ao fluxo, emrelação
ao sensor (composto por umimã permanente e uma
bobina), gerando uma diferença de potencial cuja
frequênciaéproporcionalà vazãodo fluido.frequênciaéproporcionalà vazãodo fluido.
Medidor tipo Coriolis
• Efeito Coriolis: O Efeito Coriolis é
uma força inercial.
• O efeito Coriolis pode ser
demonstrado pela lei do
movimento de newton tendo um
ponto referencial.
Medidor tipo Coriolis
Os tubos de medição são submetidos a uma oscilação.
Quando umfluído 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
sensoresmagnéticosquegeramumatensãoemformatodesensoresmagnéticosquegeramumatensãoemformatode
ondas senoidais.
Um medidor Coriolis possui dois componentes:
tubos de sensores de medição e transmissor.
Obs: Podemos encontrar o modelo com tubo
reto .
Medidor tipo Coriolis
Medidor tipo Vórtex
Consta de umanteparo de geometria definida colocado
de forma a obstruir parcialmente uma tubulação emque
escoa umfluido, formando vórtices, que se desprendem
alternadamente de cada lado do anteparo. a vazão
volumétricado fluido podeser medidapela contagemvolumétricado fluido podeser medidapela contagem
do número de vórtices.
Medidores ultra-sônicos
• O medidor de vazão ultra-sônico se
fundamenta no princípio da propagação de
ondas sonoras no fluido.
• Pode ser: por efeito doppler e por tempo de
trânsito.trânsito.
Aplicação: ultra-sônicos 
Aplicação: ultra-sônicos 
Volumétricos
São medidores que possuem uma relação bem
definida entre o volume de produto que passa
pelo medidor e o acionamento de um
dispositivo de medição.Podem ser:
• Medidor de Engrenagens Ovais
• Medidor de Lóbulos
• Disco de Nutação
Aplicação dos métodos 
Volumétricos de medição de vazão
Medidor de Engrenagens Ovais
O fluido circula entre as engrenagens e a
paredes da câmara de medição.
Medidor de Lóbulos
O fluido circula entre os lóbulos e as paredes da
câmara de medição.
Disco de Nutação
O fluido preenche a câmara de medição fazendo
o disco nutação girar
Disco de Nutação
O fluido preenche a câmara de medição fazendo
o disco de nutação girar.
Medidores de vazão em canais 
abertos
Os dois principais tipos são:
• Vertedor
• Calha Parshall
Aplicação dos métodos de medição 
de vazão em canais abertos
Vertedor 
Mede a altura estática do fluxo em
reservatórios, que vertem o fluido de uma
abertura de forma variável.
Calha Parshall
É um tipo de Venturi aberto que mede a altura
estática do fluxo. É um medidor mais vantajoso
que o vertedor, porque apresenta menor perda
de carga e serve para medir fluidos com sólidos
em suspensão.em suspensão.