Medição de Vazão

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Medição de Vazão
 Definição das Grandezas de 
 Medida
 Vazão
 Definição
 Quantidade de fluido (líquido, gás ou 
 vapor) que passa pela seção reta de um 
 tubo por unidade de tempo
 Unidade SI Metros cúbicos por segundo ( m3 / s )
 Outras unidades usadas
 Metros cúbicos por hora ( m3 / h )
 Litros por hora ( l / h )
 Conceitos Gerais das Grandezas 
 de Medida
 Vazão
 Volumétrica
 É a taxa de transferência de um fluido, 
 tomada em unidades de volume no 
 tempo. É a velocidade com que se 
 transporta um volume
 Mássica
 Condutividade
 Viscosidade
 Compressibilidade
 Variação da massa específica do material 
 em função da pressão
 Número de Reynolds
 Perfil de velocidade e regime de 
 escoamento
 Perfil de vazão ideal
 Em uma tubulação sem atrito junto às 
 paredes, o perfil de velocidade ideal é 
 “flat” pode ser, ou seja, as partículas do 
 fluido se movem na mesma velocidade, 
 em camadas concêntricas
 ISA 5.1 Vazão
 Elemento primário FE
 Transmissor com indicação FIT
 Transmissor com registro FRT
 Controlador com indicação FIC
 Alarme baixo FSL
 Alarme alto FSH
 Chave de deteção de alto e baixo FSHL
 Elemento final de controle FV (Válvula)
 Técnicas de Medição de Vazão
 Medidores de Vazão por Pressão 
 Diferencial
 Autor do Mapa 
 Conceitual: 
 Lucas Costa Souza
 Q = A * v
 Vazão = Area * 
 Velocidade
 Litros por segundo ( l / s )
 Galões por minuto ( GPM )
 Quilogramas por segundo ( kg / s )
 A vazão que flui por um tubo de área de 
 seção transversal A, faz com que uma 
 partícula do fluido percorra uma distância 
 h entre os pontos a e b deste tubo num 
 dado intervalo de tempo t
 Q = V / t
 Q – vazão volumétrica em m3/h ou outra 
 unidade de volume/tempo
 V - volume escoado (m3)
 t - tempo decorrido (h)
 Q = A / v
 Velocidade do escoamento v = h / t
 V = A * h
 v - Velocidade de escoamento ( m / s )
 V - volume do fluido (m3)
 A - Área da seção do tubo ( m2 )
 t - Intervalo de tempo ( s )
 h - Comprimento do tubo (m)
 h - Comprimento do tubo (m)
 v - Velocidade de escoamento ( m / s )
 Q – vazão volumétrica em m3/h ou outra 
 unidade de volume/tempo Q = A / v v - Velocidade de escoamento ( m / s )
 A - Área da seção do tubo ( m2 )
 Relação entre a massa escoada e o tempo 
 de escoamento dessa massa
 ω = m / t
 ω - vazão mássica em kg/h ou outra 
 unidade de massa dividida por tempo
 m - massa escoada (kg)
 t - tempo decorrido (h)
 Massa específica ρ = m / V
 ρ - Massa específica ( kg / m3 )
 m - Massa do objeto ( kg )
 V - Volume do objeto ( m3 )
 ω = ρ * V / t
 ρ - Massa específica ( kg / m3 )
 V - Volume do objeto ( m3 )
 t - tempo decorrido (h)
 ω - vazão mássica em kg/h ou outra 
 unidade de massa dividida por tempo
 ω = ρ * Q
 ω - vazão mássica em kg/h ou outra 
 unidade de massa dividida por tempo
 ρ - Massa específica ( kg / m3 )
 Q – vazão ( m3 / s )
 Facilidade de condução de corrente 
 elétrica. No caso dos fluidos, a corrente 
 será conduzida pelos íons dos quais são 
 constituídos
 Propriedade dos fluidos cuja origem são 
 as forças dissipativas existentes entre as 
 moléculas. Interfere diretamente nos 
 regimes de escoamento
 Viscosidade absoluta ou dinâmica (𝝁)
 Resistência do fluido à força tangencial 
 (ao movimento) μ = F * e / A * v
 A - Área da placa deslizante (m2)
 v - Velocidade da placa deslizante ( m / s )
 e - Espaço entre placas (m)
 F - Força tangencial (N)
 μ – Viscosidade absoluta ou dinâmica 
 (Pa.s)
 Viscosidade cinemática (𝜈)
 A relação entre a viscosidade absoluta (μ) 
 e a massa específica do fluido (ρ), à 
 mesma temperatura, dada em m2/s 𝜈 = μ / ρ
 ρ - Massa específica ( kg / m3 )
 𝜈 - Viscosidade cinemática ( m2 / s )
 μ – Viscosidade absoluta ou dinâmica 
 (Pa.s)
 Os líquidos normalmente são tratados 
 como incompressíveis (a massa específica 
 não varia com a pressão)
 Os gases e vapores como compressíveis (a 
 massa específica pode variar 
 significativamente com a pressão)
 A vazão volumétrica se altera conforme as 
 condições de pressão e temperatura 
 mudam
 A vazão mássica permanece constante 
 durante o escoamento permanente de 
 um gás
 Parâmetro adimensional que caracteriza 
 o regime de escoamento de um fluido em 
 uma tubulação, como laminar ou 
 turbulento
 Re = ρ * vm * D / μ
 Re - Número de Reynolds
 μ – Viscosidade absoluta ou dinâmica 
 (Pa.s)
 ρ - Massa específica ( kg / m3 )
 vm – Velocidade média( m / s )
 D - Diâmetro da tubulação (m)
 A relação entre fluxo e queda de pressão 
 varia com a velocidade. Logo, tem-se um 
 escoamento laminar quando Re ≤ 2000 e 
 turbulento quando Re ≥ 4000
 Perfil de vazão típico (real)
 Com a mesma velocidadedo fluido (meio) 
 há três númerosde Reynolds possíveis, 
 devido à viscosidade e densidade dos 
 fluidos diferentes
 vapor ( Re > 8000 )
 água ( Re > 2000 )
 óleo cru pesado ( Re < 2000 )
 Regime de Escoamento Laminar ( Re < 
 2000 )
 Neste regime, as particulas dos fluidos se 
 movem em linhas retas. Como resultado, 
 a velocidade aumenta de zero, junto às 
 paredes, até o valor máximo, no centro da 
 tubulação, e há um coeficiente de vazão 
 através da tubulação
 O perfil de um escoamento laminar é uma 
 parábola, com velocidade no centro igual 
 a duas vezes a vazão média
 Regime de Escoamento Turbulento ( Re > 
 8000 )
 Neste regime, as camadas do fluido se 
 misturam de maneira desordenada, até 
 uma mistura completa
 Obstruções em uma tubulação, como 
 curvas, cotovelos, reduções, expansões, 
 restrições, válvulas de controle e tês, 
 alteram o perfil de vazão e afetam a 
 incerteza associada à medição
 Equação da continuidade
 Equação de Bernoulli
 Para fluidos incompressíveis (líquidos - ρ 
 constante), que fluem em uma tubulação 
 completamente preenchida, cuja seção 
 varia de A1 para A2 (conservação de 
 massa) A1 * V1 = A2 * V2 = Qv
 A1 - Área da seção transversal 1 ( m2 )
 A2 - Área da seção transversal 2 ( m2 )
 V2 - Velocidade do fluido na seção 2 ( m / 
 s )
 V1 - Velocidade do fluido na seção 1 ( m / s )
 Qv - Vazão volumétrica ( m3 / s )
 Relaciona as velocidades e pressões de 
 escoamento de um fluido líquido em uma 
 tubulação (conservação de energia)
 ( P1 / ρ * g ) + ( v1^2 / 2g ) + 
 h1 = ( P2 / ρ * g ) + ( v2^2 / 
 2g ) + h2
 P1 - Pressão do fluido na seção 1 ( Pa )
 ρ - Massa específica ( kg / m3 )
 g - Aceleração da gravidade ( m / s2 )
 v1 - Velocidade do fluido na seção 1 ( m / s )
 P2 - Pressão do fluido na seção 2 ( Pa )
 h1 - Altura da tubulação na seção 1 ( m )
 v2 - Velocidade do fluido na seção 2 ( m / 
 s )
 h2 - Altura da tubulação na seção 2 ( m )
 A medição de vazão, neste caso, se dá por 
 meio do efeito produzido por uma 
 obstrução à passagem do fluido
 A obstrução gera uma queda de 
 pressãona tubulação e, com isso, a 
 pressão à jusante é menor que a pressão à 
 montante da obstrução
 Vazão teórica
 Vazão real
 Calculada a partir de medidas precisas 
 das dimensões do elemento obstrutor (
 elemento deprimogênio), massa 
 específica do fluido e da pressão 
 diferencial
 Medida pelo tempo necessário para medir 
 um volume pré-determinado ou para 
 completar um peso específico de fluido
 Placa de Orifício
 Consiste em um disco chato, de pouca 
 espessura, com um orifício para passagem 
 do fluido, que é instalado por meio de 
 flanges na tubulação, como indicado ao 
 lado
 Idealmente, as tomadas de pressão (TAPS) 
 devem estar, uma a montante da placa, 
 para detectar a pressão do fluido no 
 ponto de mínima velocidade, e outra a 
 jusante da placa, para detectar a pressão 
 no ponto de vena contracta
 Concêntrica
 Segmentada
 Excêntrica
 Bordos retos
 Bordos arredondados
 Para escoamento de gás úmido deve-se 
 usar furo de dreno, de modo que 
 quaisquer gotas líquidas ou partículas 
 sólidas possam facilmente passar
 Vantagens
 Desvantagens
 Instalação fácil entre flanges
 Econômica
 Robusta
 Construção simples
 Manutenção e troca simples
 Criam perda de carga permanente(função do tipo do medidor)
 Baixa rangeabilidade
 Tubo de Venturi
 O Tubo Venturi combina dentro de uma 
 unidade, uma curta “garganta”, estreitada 
 entre duas seções cônicas, e é usualmente 
 instalado entre dois flanges numa 
 tubulação
 Exemplo: São recomendados quando é 
 necessário um elemento primário que 
 introduza pouca perda de carga e admita 
 sólidos em suspensão e/ou fluidos 
 viscosos
 Bocal (Flownozzle)
 E um meio termo entre a placa de orifício 
 e o tubo Venturi. 
 O perfil dos bocais de vazão favorece 
 aplicações em serviços onde o fluído é 
 abrasivoe corrosivo
 O perfil de entrada guia o fluído até a 
 seção mais estrangulada do elemento de 
 medição, seguindo uma curva elíptica
 O Bocal possui as mesmas vantagens e 
 desvantagens das Placas de Orifício
 Exemplo: É recomendado para vapores e 
 gases com velocidades superiores a 30 
 m/s ou para fluidos abrasivos ou 
 corrosivos
 Tubo de Pitot
 Mede a diferença entre a pressão estática 
 e a pressão total, dada pela soma da 
 pressões estática e dinâmica (pressão 
 devido a velocidade do fluido)
 Possui duas aberturas para a medição das 
 pressões, uma perpendicular ao eixo do 
 fluxo (tomada de baixa pressão) e a outra 
 com frente para o fluido (tomada de alta)
 Desvantagens
 Custo elevado (em alguns casos 20 vezes 
 mais caros que uma placa de orifício)
 Dimensões grandes e incômodas
 Dificuldade de manutenção e troca uma 
 vez instalado
 Vantagens
 Boa precisão (0,75%)
 Resistência a abrasão e ao acúmulo de 
 poeira ou sedimentos
 Capacidade de medição de grandes 
 escoamentos de líquidos em grandes 
 tubulações
 Permite medições de vazão 60% 
 superiores à placa de orifício nas mesmas 
 condições de serviço
 Vantagens
 Desvantagens
 Custo reduzido para compra e 
 manutenção
 Oferece baixa perda de carga na 
 tubulação
 Possibilidade de medir velocidade de 
 escoamento do fluido (velocímetro em 
 aeronaves)
 Possui precisão relativamente alta para 
 medições de vazão, cerca de 1,5 a 3%
 Não aplicáveis a fluidos que contenham 
 sólidos em suspensão, abrasivos ou muito 
 viscosos, devido a riscos de entupimento
 Exemplo: São recomendados apenas 
 para vapores e gases, tendo poucas 
 aplicações industriais
 Oferece erro considerável quando há 
 distribuições anormais de velocidades na 
 tubulação
 Tubo Annubar (Pitot de Média)
 Annubaré uma versão comercial 
 industrial do Tubo de Pitot, sendo 
 aplicado para medições de vazão tanto de 
 líquidos, como de vapores e de gases
 Consiste em dois tubos inseridos na 
 tubulação, perpendiculares ao fluxo do 
 fluido
 Um tubo contém vários orifícios para 
 coletar pontos de pressão diferentes e, 
 por meio de um tubo interno, tem-se a 
 média desses pontos
 O outro tubo mede apenas a Pressão 
 Estática
 A diferença entre as duas é a Pressão 
 Dinâmica
 Vantagens
 Desvantagens
 Custo reduzido para compra e 
 manutenção
 Oferece baixa perda de carga na 
 tubulação
 Oferece a possibilidade de se medir 
 velocidade de escoamento média do 
 fluido
 Precisão maior que o Tubo de Pitotpara 
 medições de vazão, cerca de 0,5% em 
 relação à pressão diferencial medida
 São menos sensíveis a distribuições 
 anormais de velocidade na tubulação
 Possuem aplicação restrita e não podem 
 ser aplicados a fluidos que contenham 
 sólidos em suspensão, abrasivos ou muito 
 viscosos, devido a riscos de entupimento
 Medidor de Vazão por Área Variável Rotâmetro
 Devido à sua simplicidade e versatilidade, 
 um medidor de vazão por área variável 
 amplamente utilizado é o rotâmetro, que 
 opera com quedas de pressão 
 relativamente constantes, à custa da 
 variação da área da seção transversal do 
 tubo
 Tubo de vidro de formato cônico
 Colocado verticalmente na tubulação em 
 que passará o fluido que se quer medir
 Flutuador 
 Se moverá verticalmente em função da 
 vazão medida
 Desvantagens
 Vantagens
 Construção simples
 Alta confiabilidade
 Rangeabilidade razoável e típica de 10:1
 Aplica-se a gases, líquidos e vapores
 Incertezas da ordem de 0,4% a 4% do 
 fluxo máximo
 Atraente relação custo-benefício (
 investimento e instalação baixos)
 Necessitam ser instalados em tubulações 
 verticais, fluxo de baixo para cima
 São frágeis por serem constituídos de 
 vidro
 Medidor de Vazão por Força de Arrasto
 Baseado na força de arrasto do fluido, 
 impressa em uma placa submersa e 
 posicionada no centro da tubulação
 F = Cd * ( ρ * v^2 / 2 ) * A
 F - Força exercida na placa
 ρ - Densidade do fluido
 A - Área da placa submersa
 v - Velocidade do fluido
 Cd – Constante experimental (coeficiente 
 de descarga)
 Vantagens
 Desvantagens
 Não possui partes móveis
 Alta confiabilidade, longo ciclo de vida, 
 robustez
 Pode ser instalado em tubulações de ½“ 
 até diâmetros tão superiores quanto se 
 queira
 Facilidade de adaptação do range (ou ao 
 fluido), apenas modificando a distância de 
 submersão da haste (placa)
 É capaz de medir vazões bidirecionais, 
 podendo indicar um sinal negativo no 
 caso de fluxo contrário
 Pode medir vazões mínimas de 0,3 L/min 
 até 40.000 L/min, com erro máximo de 1%
 A calibração deve ser feita no local de 
 instalação, com o medidor instalado
 Medidor de Vazão Eletromagnético
 Baseia-se na lei de Faraday: a força 
 eletromotriz induzida no condutor móvel 
 ao longo do campo magnético é 
 proporcional à velocidade do condutor
 Como a velocidade do fluido é 
 diretamente proporcional à sua vazão, 
 pode-se medir a vazão através da 
 medição da velocidade
 Exemplo: Permite sua aplicação em 
 serviços onde o fluído é abrasivo e 
 corrosivo
 Exemplo: Indicação de vazão em 
 cromatógrafos
 Exemplo: Utilizado com líquidos que 
 contenham alguma quantidade de 
 sólidos em suspensão, gases e vapores, 
 incluso criogénicos
 O princípio de funcionamento requer o 
 tubo sempre cheio de líquido U = B * D * v
 U - Fem induzida ( V )
 D - Diâmetro interno do sensor (ou 
 distância entre os eletrodos) ( m )
 B - Densidade de fluxo magnético ( T )
 v - Velocidade do fluido ( m / s )
 Vantagens
 Desvantagens
 Exemplo: Utilizado com líquidos que 
 contenham alguma quantidade de 
 sólidos em suspensão, gases e vapores, 
 incluso criogénicos
 Sua perda de carga é exatamente igual à 
 perda de uma tubulação de igual tamanho
 Como não apresenta nenhuma obstrução 
 à linha, pode medir vazão de fluidos sujos, 
 corrosivos, abrasivos, com sólidos em 
 suspensão
 A medição não é afetada pela viscosidade, 
 densidade, temperatura ou pressão
 Não possui peças móveis e desde que a 
 velocidade não ultrapassa o limite de 6,0 
 m/s, não há desgaste
 Exige-se a condutividade mínima de 0,1 
 μS/m a 200 μS/m
 A calibração do medidor magnético exige 
 a simulação da vazão conhecida
 É um instrumento elétrico e, portanto, sua 
 montagem é limitada a locais seguros, ou 
 se exige técnica adicional de segurança 
 para montagem em local classificado
 Medidor de Vazão Ultrassônico
 A velocidade de propagação do som em 
 um fluido depende da massa específica 
 do meio
 Assim, em um fluido com massa 
 específica constante, 𝜌, pode-se utilizar 
 uma onda sonora ultrassônica para 
 determinar a velocidade média do fluido
 Por tempo de trânsito
 Por efeito Doppler
 Mede o tempo gasto pela energia 
 ultrassônica para atravessar a seção do 
 tubo, indo a favor e contra a vazão do 
 fluido dentro da tubulação
 A diferença no tempo de trânsito das 
 ondas é proporcional a vazão do fluido
 Mede a aparente variação de frequência 
 produzida pelo movimento relativo de um 
 emissor e de um receptor de frequência
 t12 = ( d / cos θ ) / 
 vs + ( vf * sen θ ) )
 t21 = ( d / cos θ ) / 
 vs - ( vf * sen θ ) )
 t12 - Tempo de transmissão ( s )
 t21 - Tempo de transmissão ( s )
 vs - Velocidade do som no fluido ( m / s )
 vf - Velocidade do fluido ( m / s )
 vs - Velocidade do som no fluido ( m / s )
 vf - Velocidade do fluido ( m / s )
 A variação de frequência ocorre quando 
 as ondas são refletidas pelaspartículas 
 móveis do fluído
 Os ultrassons refletidos por partículas ou 
 bolhas presentes no fluído têm sua 
 frequência alterada proporcionalmente à 
 componente de velocidade das partículas 
 na direção do feixe
 vf = ( ft - fr ) * vt / 2 * ft * 
 sen θt 
 vf – Velocidade do fluido
 vt - Velocidade do som no material do 
 transmissor
 ft – Frequência de transmissão (0,5 a 
 10MHz)
 fr - Frequência detectada pelo receptor
 θt - Ângulo do feixe no sensor
 Vantagens
 Alta precisão
 Não necessita estar em contato com o 
 fluido
 Sem perdas de carga no sistema
 Modelo Clamp-on
 Fácil instalação, instalado externamente e 
 sem modificações na tubulação
 Fácil ajuste e manutenção
 Desvantagens
 Fácil ajuste e manutenção
 Sensíveis a vibrações na tubulação
 Desvantagens
 Desvantagens Só podem ser utilizados em fluidos limpos
 Só podem ser utilizados em fluidos com 
 sólidos em suspensão ou bolhas de ar
 Medidores de Vazão por Vórtices
 Os medidores de vazão por vórtices 
 baseiam-se no princípio físico de 
 formação de vórtices (ou turbilhões), que 
 são criados quando se provoca uma 
 mudança de direção súbita no 
 escoamento de um fluido
 Um obstáculo inserido transversalmente 
 ao eixo da tubulação gera os vórtices, que:
 Para velocidades maiores
 As linhas não conseguem acompanhar a 
 forma do obstáculo e se separam –o que 
 provoca velocidades locais ainda maiores 
 que associadas a zonas locais de baixa 
 pressão, resulta em vórtices ou turbilhões
 Para velocidades médias
 O vórtice permanece em posição fixa em 
 relação ao obstáculo. Todavia, 
 aumentando-se a velocidade, o vórtice 
 aumenta e separa-se do obstáculo e 
 continua a jusante levado pelo fluido
 Para velocidade muito baixas
 As linhas de fluxo acompanharão a forma 
 do obstáculo, não ocorrendo a formação 
 de vórtices. (Pode ser usado um medidor 
 com redução da seção transversal, o que 
 acelera o fluxo e produz vórtices)
 Logo, tem-se que a frequência de 
 sucessão de vórtices é diretamente 
 proporcionalà velocidade do fluido, 
 consequentemente à vazão
 Q = A * f * D / St
 Q - Vazão volumétrica ( m3 / s )
 A - Área transversal da tubulação (m2)
 f - Frequência de sucessão de vórtices (Hz)
 D - Dimensão do obstáculo (m)
 St - Número de Strouhal (adimensional)
 A forma de detecção pode ser por meio 
 de:
 Sensores de pressão (mais comum), 
 magnéticos ou térmicos (filamento 
 quente)
 A vantagem de se utilizar sensores 
 térmicos e de pressão é a possibilidade de 
 se medir a densidade do fluido e com isso 
 ter a relação direta da vazão volumétrica 
 com a vazão mássica
 Vantagens
 Desvantagens
 Pode ser utilizado em fluidos com 
 comportamento turbulento, todavia, com 
 o número de Reynolds ≥ 10.000
 Possui boa rangeabilidadevariando de 15:1 
 a 100:1 e boa precisão, na ordem de 1%, 
 podendo atingir 0,1%
 Podem operar em uma faixa de 
 temperatura razoável, de -260 a 230 ºC, 
 como também em pressões altas, cerca 
 de 1500 psi
 Exemplo: São recomendados para 
 medições de vazão de líquidos e gases, 
 com velocidades limites altas, de 30m/s e 
 6m/s, respectivamente
 Custo elevado
 Podem ser utilizados em tubulação de até 
 8”
 Não podem ser utilizados para fluidos 
 abrasivos ou muito viscosos
 Não podem ser utilizados em fluidos com 
 velocidades de escoamento baixas
 ão podem ser utilizados em fluidos com 
 velocidades de escoamento baixas
 Exemplo: Usado no sistema de 
 distribuição de água no Brasil com canal 
 aberto
 Medidores de Vazão Mecânicos
 Utilizam técnicas diretas baseadas no 
 deslocamento de algum elemento 
 mecânico.
 Turbina
 Medidores de vazão por deslocamento 
 positivo
 Consiste em um rotor balanceado com 
 diâmetro um pouco menor que o 
 diâmetro interno da tubulação
 Sua velocidadede rotação é proporcional 
 ao fluxo volumétricoe pode ser detectada 
 por dispositivos eletrônicos (indutivos, 
 capacitivos, efeito Hall, diodo + 
 fototransistor) ou por sensores mecânicos Q = A * f * D / St
 Q - Vazão volumétrica ( m3 / s )
 A - Área transversal da tubulação (m2)
 f - Frequência de sucessão de vórtices (Hz)
 D - Dimensão do obstáculo (m)
 St - Número de Strouhal (adimensional)
 Vantagens
 Desvantagens
 Altíssima precisão, na ordem de 0,2% do 
 fundo escala
 Alta repetibilidadee confiabilidade
 Sua rangeabilidade* é a maior entre todos 
 os medidores de vazão, pois a relação 
 matemática envolvida é linear
 A turbina é de pequeno tamanho e peso, 
 sendo de fácil instalação, sendo 
 geralmente, é instalada entre flanges
 A turbina possui peça móvel.
 Pode ser danificado por velocidade acima 
 da calculada
 Não se aplica para medição de vazão de 
 fluidos abrasivos, sujos, corrosivos e de 
 alta velocidade
 Seu custo é elevado
 A turbina requer trechos retos longos e 
 distúrbios podem afetar a medição
 São medidores que possuem uma relação 
 bem definida entre o volume do fluido 
 que passa pelo medidor e o acionamento 
 de um dispositivo de medição
 Para cada unidade de volume que 
 atravessa o medidor, o dispositivo de 
 medição é acionado um certo número de 
 vezes
 Engrenagens ovais
 Disco de nutação
 Muito utilizados para medição de vazões 
 muito pequenas (micro vazões), todavia 
 para fluidos com viscosidade mínima de 
 𝟑𝟎𝒄𝑷
 Junto às turbinas é um dos medidores 
 mais comuns para o uso em hidrômetros
 O seu princípio de funcionamento é 
 baseado em um disco móvel preso a uma 
 esfera central. Uma haste presa por uma 
 biela é fixa à esfera
 O disco é instalado em uma câmara com 
 laterais arrendondadas e com as 
 superfícies do topo e do fundo cônico. 
 Uma volta completa do disco corresponde 
 a um volume de fluido transportado, 
 determinado pelo fabricante
 Medidores de Vazão Mássica
 Determinam diretamente a massa do 
 fluxo. Não dependem da massa 
 específica, da pressão e da viscosidade do 
 fluido
 Medidores térmicos de fluxo de massa
 Medidores por efeito Coriolis
 Baseados na transferência de calor
 Qualquer objeto movendo acima da terra, 
 com velocidade espacial constante, é 
 defletido em relação a superfície de 
 rotação da terra
 Uma quantidade conhecida de energia é 
 fornecida ao fluido através de uma 
 resistência elétrica e a temperatura do 
 fluido é medida a montante e a jusante
 ω = Pr / Cp * ( T1 - T2 )
 ω - Vazão mássica ( kg / s )
 Cp - Calor específico do fluido ( J / kg * K )
 T1,2 - Temperatura medida a montante e a 
 jusante (K)
 Pr - Potência fornecida a resistência ( J / s )
 Nos medidores usados em fluxos 
 laminares, os resistores R1 e R2 são fixos e 
 os outros dois são imersos no fluxo, sendo 
 R3 a montante e Rx a jusante do 
 aquecedor (estes dois podem ser PT100, 
 por exemplo)
 O fluxo faz com que a temperatura em R3 
 seja diferente da temperatura em Rx Dispersão Térmica
 A face plana da ponta do sensor 
 éaquecida a poucos graus acima da 
 temperatura do fluído de medição
 Quando o líquido escoa pela tubulação, o 
 calor gerado no sensor é transferido para 
 o líquido, assim o sensor é resfriado
 O sinal do sensor aquecido é comparado 
 com o de um segundo sensor de 
 temperatura, utilizado para medir a 
 temperatura do fluido após o sensor, 
 possibilitando assim uma referência de 
 comparação e compensação para o 
 medidor
 Gaspard Coriolis estabeleceu (1835) que 
 uma massa m deslocando-se com 
 velocidade vf relativa em relação a um 
 sistema, por sua vez em movimento de 
 rotação com velocidade angular ω, é 
 submetido a uma força F, de acordo com 
 a equação
 O princípio desses medidores é gerar 
 artificialmente a aceleração de Coriolis e 
 medir a massa pela detecção do 
 momento angular
 Quando um fluido escoa em uma 
 tubulação, está sujeito à aceleração de 
 Coriolis, através da introdução mecânica 
 de rotação da tubulação
 Os tubos de medição são submetidos a 
 uma oscilação e ficam vibrando na sua 
 própria freqüência natural à baixa 
 amplitude, quase imperceptível a olho nu
 Quando um fluido qualquer é introduzido 
 no tubo em vibração,o efeito do Coriolis 
 se manifesta causando uma deformação, i.
 e., uma torção, que é captada por meio de 
 sensores magnéticos, que geram uma 
 tensão em formato de ondas senoidais
 F = 2 * m * ω * vf
 F - Força de Corilis (N)
 m - Massa de fluido na seção reta do tubo 
 (kg);
 ω - Velocidade angular do fluido na seção 
 em U ( rad / s )
 vf - Velocidade linear do fluido ( m / s ).
 W = εs * θ / 4 * ω * r
 εs - Módulo de elasticidade
 θ - Ângulo de torção
 ω - Velocidade angular
 r - Raio do tubo
 W - Vazão mássica
 Medidores de Vazão em Canais Abertos
 Destinam-se a medir a vazão de líquidos 
 que escoam por gravidade e apresentam 
 uma superfície livre (ao contrário de 
 outros métodos citados em que é 
 necessário que a tubulação esteja 
 completamente cheia)
 Se uma obstrução é colocada dentro de 
 um canal, qualquer líquido que flui 
 através do mesmo deve elevar-se no lado 
 a montante da obstrução até fluir para o 
 outro lado
 Medindo esta subida do nível do líquido a 
 montante, é possível inferir a taxa de fluxo 
 de líquido passado o obstáculo
 Vertedores
 Medem a altura estática do fluxo em 
 reservatório, que verte o fluído de uma 
 abertura com forma variável
 Retangular
 Triangular com ângulo de abertura de 90º
 Trapezoidal
 Q = 1,838 * ( L - ( 0,2 * 
 h ) ) * sqrt(h^3)
 Q - Vazão ( m3 / s )
 L - Soleira (borda inferior da abertura) ( m )
 h - Carga hidráulica ( m )
 Q = 1,32 * ( h ^ 2,47 )
 Q - Vazão ( m3 / s )
 h - Carga hidráulica ( m )
 Q = 1,86 * L * sqrt(h^3)
 Q - Vazão ( m3 / s )
 L - Soleira (borda inferior da abertura) ( m )
 h - Carga hidráulica ( m )
 Um vertedor deve formar um ângulo de 
 90º com a direção da vazão e o canal a 
 jusante deve retilíneo, com um 
 comprimento mínimo de 10 vezes a sua 
 largura (10:1)
 Calha de Parshall
 É um tipo de Venturi aberto que mede a 
 altura estática do fluxo, em canais 
 abertos, de líquidos escoando por 
 gravidade
 É uma medição mais vantajosa que o 
 vertedouro, porque apresenta menor 
 perda de carga e serve para medir fluídos 
 com sólidos em suspensão
 Não necessitam de um trecho retilíneo 
 extenso (10:1) à jusante da calha