Resumo aulas de instrumetação

Prévia do material em texto

Instrumentação - 2011
Instrumentação – aula 6
Medição de Vazão
Instrumentação - 2011
Medição de Vazão
Tipos de Medidores de Vazão
Tipos de Medidores de Perda 
de Carga Variável
Medidores Perda de Carga Variável
• Princípio de 
funcionamento
• a Equação da 
continuidade
• e a equação de 
Bernoulli
vv 21 <
AvAv 2211 =
22
2
22
2
11 vpvp +=+
ρρρρρρρρ
pp 2>1
Medidores de Perda de Carga Variável
Medidores de Perda de Carga Variável
Medidores de Perda de Carga Variável
Medidores de Perda de Carga Variável
Medidores de Perda de Carga Variável
Medidores de Perda de Carga Variável
Equações para coeficientes de descarga
• A norma AGA3/ANSI/API 2530 (1991) , adotou a 
equação empírica de Reader-Harris/Gallagher (RG) para 
representar o coeficiente de descarga C. 
• A nova norma ISO 5167 adotou a equação de RG
atualizada e estendida às tomadas flange taps, radius
taps,e corner taps com parâmetros ligeiramente 
diferentes 
Cálculo do coeficiente de descarga C
• No Brasil é bastante conhecido o programa DIGIOPC
• As placas de orifício são calculadas convencionalmente 
de tal forma que o coeficiente de descarga adotado seja 
o correspondente à vazão normal. 
• O valor da vazão terá um incerteza mínima na vazão 
normal e haverá um erro sistemático nas outras vazões.
• Quando os números de Reynolds são elevados o 
coeficiente de descarga não varia muito, porém para 
valores mais baixos, isto já não acontece, fazendo com 
que esta consideração leve a erros elevados se a 
rangeabilidade for alta..
• É constituída de uma placa de metal com um 
furo no centro, em que o diâmetro do furo é
menor que o diâmetro da tubulação, provocando 
uma queda de pressão.
• Suas dimensões são completamente definidas 
em normas nacionais e internacionais. A norma 
brasileira é a NBR ISSO 5167 
Placa de orifício
Placa de Orifício
Placa de Orifício
Placa de Orifício
Tipos de placas de orifício
• Com orifício concêntrico ou clássicas: para 
vapores, gases e líquidos sem sólidos em 
suspensão, sob pena de se depositarem na 
entrada da placa.
• Com orifício excêntrico: para líquidos com 
sólidos em suspensão, é preferida nos casos 
de presença de condensados em medições 
de gases sujos. 
• Com orifício segmental: é uma variação do 
anterior e tem a mesma finalidade. É preferida 
no caso de líquidos carregados de sólidos, 
como por exemplo, em adutoras 
(a) (b) (c)
Tipos de placas de orifício
• Dreno e Respiro : São pequenos furos 
tangentes à parede interna da tubulação, pelos 
quais passa o fluído da fase que não está sendo 
medida. Existem normas que prevendo a 
presença destes furos adicionais incluem nas 
equações de cálculo de vazão a incerteza 
relativa à presença destes furos.
• Respiro : orifício pequeno para medição de 
líquidos com bolhas de ar. 
• Dreno : para medição de vapor com condensado 
(para o escape do líquido que condensa antes 
do orifício).
Tipos de placas de orifício
Tipos de placas de orifício
Placa de orifício
Placa de Orifício
Placa de Orifício
Placa de Orifício
Placa de Orifício
Tubo de Venturi
Tubo de Venturi
• Vantagens : não causa tanta perda de carga 
(estrangulamento suave), não há problema de 
abrasão do canto vivo.
• Desvantagem : caro (mais material, pois é uma 
parte da tubulação).
Bocal de Vazão
Bocal de Vazão
Tubo de Pitot
Tubo de Pitot
TUBO DE PITOT
TUBO DE PITOT DE MÉDIA
MEDIDORES LINEARES
• Sinal de saída diretamente proporcional à
vazão, com um fator de proporcionalidade 
constante ou aproximadamente constante;
• Distinguem-se dos medidores deprimogênios, 
cuja saída é quadrática em função da vazão;
• Distinguem-se dos medidores deprimogênios
clássicos, cujos elementos primários podem ser 
fabricados sob encomenda;
• Esses medidores são necessariamente 
fornecidos por empresas de instrumentação 
especializadas, fabricados em série para ser 
economicamente viáveis.
Medidor de Área Variável
(perda de carga constante)
Rotâmetro
Rotâmetro
Rotâmetro
Medidores de Deslocamento 
Positivo
Disco Nutante
Medidor DP de Lóbulos
Medidores de Impacto do Fluido
Medidor de Vazão tipo Turbina
Medidor tipo Turbina
• Utilizados para medir fluxos de líquidos e 
gases. 
• Um rotor provido de aletas (ou pás) e formando 
um ângulo α com as linhas de escoamento, gira 
quando há vazão.
• A velocidade de rotação da turbina é
proporcional à velocidade do fluído e também 
ao valor da vazão do volume do fluído.
• A detecção do giro do rotor pode ser 
mecânica ou magnética, onde um sensor de 
proximidade é sensível á passagem das pás da 
turbina. 
Medidor tipo Turbina