Vazão_Parte-1

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INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIÇÃO DE VAZÃO
PRIMEIRA PARTE
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
SUMÁRIO
-DEFINIÇÃO
-VAZÃO VOLUMÉTRICA – VAZÃO MÁSSICA
-REGIMES DE ESCOAMENTO
-NÚMERO DE REYNOLDS
-DISTRIBUIÇÃO DE VELOCIDADES DE FLUXO
-TIPOS DE MEDIDORES DE VAZÃO
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
DEFINIÇÃO:
Define-se vazão com sendo a quantidade volumétrica 
ou mássica de um fluido que passa através de uma 
seção de uma tubulação ou canal por unidade de 
tempo.
Q = V / t
Q = Vazão
V = Volume do fluido
T = tempo
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
VAZÃO EM MASSA:
A Vazão em massa é dada pela relação entre a massa 
escoada m e o tempo t que levou para escoar.
W =  . Q
W = Vazão mássica
 (rô)= massa específica
Q = Vazão volumétrica
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
REGIMES DE ESCOAMENTO
MEDIÇÃO DE VAZÃO
As diferenças de comportamento dos fluidos em escoamento podem
ser justificadas por suas propriedades intrínsecas.
Fluidos como a água e o óleo apresentam algumas propriedades
muito semelhantes como a massa específica ρ [kg/m3 ].
Contudo, seus comportamentos são bem diferentes quando estão em
regime de escoamento.
Logo, outra propriedade deve influir nesses processos.
A viscosidade [N.s/m2 ] é uma dessas propriedades dos fluidos que
influenciam muito no comportamento dos escoamentos.
É a propriedade física que caracteriza a resistencia de um fluido ao
escoamento.
Quanto maior a viscosidade menor será a velocidade que o fluido se
movimenta.
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REGIMES DE ESCOAMENTO
MEDIÇÃO DE VAZÃO
Um cientista britânico chamado Osborne Reynolds estudou o escoamento em tubos ou
dutos utilizando um experimento muito simples (Figura 3.1). Em um tubo transparente,
Reynolds adaptou uma sonda de corante de forma a introduzir um contraste no
escoamento para verificar suas condições. Com esse experimento o cientista verificou
que o contraste de corante apresentava comportamentos diferentes, de acordo com as
diferentes características do tubo, do fluido e do escoamento. Para identificar o tipo de
escoamento, Reynolds propôs um parâmetro adimensional conhecido como número de
Reynolds que relaciona as seguintes propriedades do fluido: massa específica e
viscosidade; geometria do tubo e velocidade média do escoamento. O número de
Reynolds para tubos circulares é dado pela seguinte relação:
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REGIMES DE ESCOAMENTO
tinta
água
Mudança do regime de escoamento:
Vcr = Kc  / D
Vcr : velocidade crítica
Kc : coeficiente de proporcionalidade
 (mi): viscosidade cinemática
D : diâmetro da tubulação
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REGIMES DE ESCOAMENTO
MEDIÇÃO DE VAZÃO
Laminar : ocorre quando as partículas de um fluido move-se ao longo 
de trajetórias bem definidas, apresentando lâminas ou camadas, cada 
uma delas preservando sua característica no meio.
No escoamento laminar a viscosidade age no fluido no sentido de 
amortecer a tendência de surgimento da Turbulência.
Ocorre geralmente em baixas velocidades e em fluidos que 
apresentem grande viscosidade.
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REGIMES DE ESCOAMENTO
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
REGIMES DE ESCOAMENTO
MEDIÇÃO DE VAZÃO
Turbulento: 
Ocorre quando as partículas de um fluido não movem-se ao longo de 
trajetórias bem definidas, ou seja as partículas descrevem trajetórias 
irregulares, com movimentos aleatório, produzindo uma transferência 
de quantidade de movimento entre regiões de massa líquida.
Este tipo de escoamento é comum na água, cuja viscosidade e 
relativamente baixa.
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REGIMES DE ESCOAMENTO
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
REGIMES DE ESCOAMENTO
Kc= coeficiente adimensional de proporcionalidade 
igual para líquidos e gases qualquer  tubulação.
Kc =
vcr. D

Kc : coeficiente de proporcionalidade
vcr : velocidade crítica
D : diâmetro da tubulação
 (ni): viscosidade cinemática 
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
Nº DE REYNOLDS - Re
É um número adimensional usado em mecânica dos fluidos para o 
cálculo do regime de escoamento de determinado fluido dentro de um 
tubo ou sobre uma superfície.
O seu nome vem de Osborne Reynolds, um físico e engenheiro irlandês.
O seu significado físico é um quociente entre as forças de inércia e as 
forças de viscosidade.
Utilização em projetos de tubulações industriais e asas de aviões. 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
REGIMES DE ESCOAMENTO
Kc = número crítico de Reynolds:
indica a mudança no regime de escoamento
Re cr =
vcr. D

O regime de escoamento depende da:
-velocidade do fluido
-Diâmetro da tubulação e
-viscosidade cinemática do fluido
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
FLUIDO IDEAL: é aquele onde a viscosidade é 
baixa, tornando-se desprezível em determinado 
cálculos. Portanto considerada zero. 
Fluido ou escoamento incompressível: é 
considerado quando a variação da massa específica 
é nula ou desprezível.
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O Gás já é um fluido mais compressível, mas tem determinada situação
que podemos considerar como um fluido incompressível.
Por exemplo um deslocamento de ar de um ventilador axial medindo a
massa especifica antes da pá e depois da pá podemos ver que se altera.
Por exemplo de 1,27 para 1,29 variação pequena. Podendo se tornar
desprezível em certas situações.
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Como podemos determinar?
FLUIDO COMPRESSÍVEL OU INCOMPRESSÍVEL
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Nº de Mach esta relacionado com a velocidade do som 
naquele meio.
Se estamos trabalhando com um líquido por exemplo água, 
velocidade do som na água.
Se estamos trabalhando com ar, velocidade do som no ar.
Sabemos que o som é uma onda mecânica, e uma onda 
mecânica quanto mais matéria existir no meio melhor para ele 
se locomover.
Podemos dizer “ quanto mais material ele tem para se agarrar 
mais fácil dele propagar.
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EFEITO CONE “ ESTRALO 
quando avião rompe a 
barreira do som subsônico 
para supersônico 
CURIOSIDADE 
ESCOAMENTO SUPERSÔNICO
SUBSÔNICO
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VISCOSIDADE
VISCOSIDADE ABSOLUTA (  ) “mi” :
É a resistência que o fluído oferece ao 
deslocamento de suas partículas, uma em relação ás 
outras.
Unidades: SI  poiseuille ou pascal .segundo
Pa.s= (N.s) / m2 ou Pa.s= kg / (m.s)
CGS ( Sitema que precedeu o Si centimetro 
Grama segundo ) 
(  poise (1 cp “centipoise” = 0,01 poise)
1 poise = (1 dina.s) / cm2 ou 1 poise = (1g) / 
cm.s
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INFORMAÇÃO
MEDIÇÃO DE VAZÃO
CGS é, assim, uma sigla centímetro–grama–segundo.
É o sistema de unidades físicas primordial que precedeu o Sistema Internacional de Unidades 
(SI), por este sendo substituído. 
O SI baseou-se, em essência, no Sistema MKS de unidades, também acrônimo ( Sigla) 
maiúsculo para metro–kg(quilograma)–segundo.
Conquanto haja tendência de unificação internacional por meio do Sistema Internacional de 
Unidades, o Sistema CGS ainda é bastante usado em várias áreas e há algumas razões de 
ordem lógica, outras de fundo histórico, outras ainda de respaldo tradicional. 
Eis algumas dessas razões:
1.muitas fórmulas do eletromagnetismo são mais simples em unidades CGS;
2.em alguns contextos, elas ainda parecem ser mais convenientes;
3.boa parte da antiga literatura de física ainda usa essas unidades;
4.as unidades CGS ainda são largamente empregadas em astronomia.
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VISCOSIDADE
Placa fixa
Placa móvel
Área “A”
Força tangencial aplicada
espessura preenchida com o líquido
METODOLOGIA DE TESTE:

velocidade uniforme
v
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
VISCOSIDADE 
MEDIÇÃO DE VAZÃO
O viscosímetro, também de chamado de viscómetro ou viscômetro , é um
equipamento utilizado para medir a viscosidade dos fluídos. Para líquidos com
viscosidades que variam com as condiçõesde fluxo, um instrumento chamado
reômetro é utilizado. Viscosímetros medem somente sob uma condição de fluxo.
Em geral, ou o fluido permanece estacionário e o objeto se move dentro dele, ou o
objeto é estacionário e o fluido passa por ele.
O arrasto causado pelo movimento relativo entre o fluido e a superfície é a medida da
viscosidade. As condições de fluxo devem possuir um valor para o número de
Reynolds suficientemente baixo para que se tenha fluxo laminar.
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VISCOSIDADE 
MEDIÇÃO DE VAZÃO
A 20 graus Celsius a viscosidade da água é 1,002 mPa·s e a
viscosidade cinemática (que é a razão da viscosidade pela
densidade) é 1,0038mm²/s. Estes valores são utilizados como
padrão de calibração para alguns viscosímetros.
palavra razão, vem do latim ratio, 
e significa "divisão"
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VISCOSÍMETROS
MEDIÇÃO DE VAZÃO
Os viscosímetros são utilizados tanto na pesquisa quanto na 
indústria.
Algumas de suas aplicações são:
•Controle de qualidade de matéria prima utilizadas no 
processamento de alimentos e análise de consistência de 
produtos alimentícios;
•Controle de qualidade de óleos lubrificantes de máquinas de 
grande porte e de motores de combustão;
•Controle de reações de polimerização:
•Previsão do comportamento de fluidos (sua aderência e tempo de 
permanência) em superfícies.
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VISCOSÍMETROS
MEDIÇÃO DE VAZÃO
Os medidores de viscosidade podem ser classificados de
acordo com o princípio de funcionamento, os viscosímetros
atualmente em uso na indústria podem ser divididos nas
seguintes categorias:
•Escoamento
•Cisalhamento
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VISCOSÍMETROS
MEDIÇÃO DE VAZÃO
No viscosímetro de Stokes (também chamado viscosímetro de 
esfera), que é o tipo mais simples de viscosímetro, abandona-se uma 
esfera em queda livre no fluido e mede-se sua velocidade terminal. 
Em seguida, calcula-se a viscosidade por meio da Lei de Stokes. O 
corpo do medidor precisa ser largo de forma que as paredes tenham 
pouca influência sobre o escoamento. 
Esse instrumento tem a desvantagem de exigir um grande volume de 
líquido.
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VISCOSÍMETROS
MEDIÇÃO DE VAZÃO
Viscosímetros de escoamento por capilar,
como, por exemplo, o viscosímetro de
Ostwald,
O fluido é obrigado a escoar por um tubo em forma de
U, saindo de um reservatório e entrando em um bulbo
de medição, e o tempo que o processo toma permite a
avaliação do valor da viscosidade. A pequena seção
do tubo garante um escoamento laminar, de forma que
pode ser aplicada a equação de Hagen Poiseuille.
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VISCOSÍMETROS
MEDIÇÃO DE VAZÃO
Os viscosímetros de rotação do tipo Brookfield ou Lamy Rheology são
constituídos por um elemento rotante de forma cilíndrica ou em disco,
inserido em um recipiente cilíndrico contendo o fluido do qual se deseja
medir a viscosidade.
É exercido um torque no elemento rotante para colocá-lo em
movimento.
Mede-se então o torque necessário para se chegar a uma
determinada velocidade de rotação, e este torque é dependente da
viscosidade do fluido. A faixa de medição típica vai de 5 a 400000 cP.
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VISCOSIDADE
VISCOSIDADE ABSOLUTA (  ) :
 = F.e / A.v
= viscosidade absoluta em Pa.s (Pascal-segundo)
F = força aplicada na placa móvel em N (Newton)
e = espessura da camada fluida em m (metros)
A = área da placa móvel em m2 (metros quadrados)
v = velocidade da placa móvel em m/s (metros por segundo)
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VISCOSIDADE
VISCOSIDADE CINEMÁTICA (  ) “ni”:
É a relação entre a viscosidade absoluta e a massa 
específica do fluido á mesma temperatura. 
Unidades: SI m2 / s
CGS  stokes (1 st = 1 cm2 / s)
1 centistokes (cSt) = 10-6 m2 /s (derivados petróleo)
 =


MEDIÇÃO DE VAZÃO
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VISCOSIDADE
FLUIDOS NEWTONIANOS:
fluidos cuja viscosidade não se altera com a 
velocidade do deslocamento por uma tubulação. Seguem a 
equação da viscosidade apresentada.
FLUIDOS NÃO-NEWTONIANOS:
viscosidade varia conforme a velocidade do 
deslocamento. Não seguem a equação da viscosidade.
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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VISCOSIDADE
FLUIDOS NEWTONIANOS:
gases, água, álcool, benzeno, etc.; todos os liquidos com uma forma química 
simples são newtonianos; nestes fluidos a viscosidade aumenta proporcionalmente 
com a taxa de deformação; 
FLUIDOS NÃO-NEWTONIANOS:
Os fluidos que não apresentam uma taxa de cisalhamento proporcional a 
tensão de cisalhamento aplicada, ou seja, não possuem uma viscosidade 
constante, são chamados de fluidos não Newtonianos. Estes fluidos são 
subdivididos em independentes do tempo, dependentes do tempo e viscoelásticos.
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NÚMERO DE REYNOLDS
Como:
Re cr =
vcr. D. 

 (viscosidade cinemática)=
 (viscosidade absoluta)
 (massa específica) 
Então:
ou Re =
v . D. 

MEDIÇÃO DE VAZÃO
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NÚMERO DE REYNOLDS
Determina o regime de escoamento de um fluido em 
um duto.
Re =
v. D. 

Re = número de Reynolds (adimensional)
v= velocidade de escoamento (m/s)
D = diâmetro da tubulação (metros)
(rô) = massa específica do fluido (Kg/m3)
 (mi)= viscosidade absoluta (kg/m.s)
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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Significado do NÚMERO DE REYNOLDS
Resultados empíricos Re =
v. D. 

Se em uma instalação:
Re < 2300  escoamento Laminar
2300 < Re < 4000  Transição Laminar / Turbulento
Re > 4000  escoamento Turbulento
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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DISTRIBUIÇÃO DA VELOCIDADE
O regime Turbulento apresenta um perfil de velocidade de 
escoamento mais uniforme que o perfil Laminar.
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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DISTRIBUIÇÃO DA VELOCIDADE
Relação velocidade média (vm) X velocidade do centro (vc)
0,5  Escoamento Laminar
0,8  Escoamento Turbulento
velocidade média de escoamento = média ponderada
vm = Q / A Q= vazão do fluído
A = área da secção transversal 
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DISTRIBUIÇÃO DA VELOCIDADE
REGIME TURBULENTO REGIME LAMINAR
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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Exemplo
VELOCIDADE CRÍTICA DA ÁGUA:
Re =
v (m/s). D (m)
 (m2/s)
Viscosidade cinemática da água:
H2O á 25
o C  = 0,89.10-6 m2/s
Diâmetro da tubulação:
8” sch 40 D= 0,2027 m
N. Reynolds sub-crítico:
Re = 2300
Velocidade crítica da água:
v = 1 m/s
Re .
=v (m/s)
 (m2/s)
D (m)
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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TIPOS DE MEDIDORES DE VAZÃO
CLASSIFICAÇÃO:
-INDIRETOS
-Perda de carga variável (área constante)
-Área variável (perda de carga constante) 
-DIRETOS
-Deslocamento positivo do fluido
-Velocidade pelo impacto do fluido
-ESPECIAIS
-eletromagnetismo, vortex, ultra-sônico, calhas Parshall, --
coriollis.
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
TIPOS DE MEDIDORES DE VAZÃO
MEDIDORES INDIRETOS POR PERDA DE CARGA VARIÁVEL
(ÁREA CONSTANTE)
-TUBO DE PITOT -TUBO DE VENTURI
-TUBO DE DALL -ANNUBAR
-PLACA DE ORIFÍCIO
MEDIDORES INDIRETOS POR ÁREA VARIÁVEL
(PERDA DE CARGA CONSTANTE)
-ROTÂMETRO
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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TIPOS DE MEDIDORES DE VAZÃO
MEDIDORES DIRETOS POR DESLOCAMENTO POSITIVO
-DISCO NUTANTE
-PISTÃO FLUTUANTE
-RODAS OVAIS
-ROOTS
MEDIDORES DIRETOS POR VELOCIDADE DO IMPACTO
-TIPO HÉLICE
-TURBINA
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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TIPOS DE MEDIDORES DE VAZÃO
MEDIDORES ESPECIAIS
-ELETROMAGNÉTICOS
-VORTEX
-ULTRA-SÔNICOS
-CALHAS ABERTAS TIPO PARSHALL
-CORIOLLIS
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
TIPOS DE MEDIDORES DE VAZÃO
Medidor de Engrenagens Ovais
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidor de Engrenagens Ovais
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Disco Nutante
MEDIÇÃO DE VAZÃO
Indicado para medição de fluidos industriais 
tais comos produtos químicos, óleo diesel, 
querosene, óleos lubrificantes, etc.
Em especial caminhão de gás GLP
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Disco Nutante
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Rotores de lóbulosMEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Rotores de lóbulos
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidor rotativo 
de palhetas 
corrediças
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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Medidor rotativo 
de palhetas 
corrediças
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidor rotativo 
de palheta retrátil
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidor rotativo 
de palheta retrátil
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
A equação de Bernoulli foi desenvolvida para estabelecer a relação entre 
velocidade e pressão num filete líquido cujo diâmetro (muito pequeno por 
hipótese) varia num certo trecho , passando da seção 1 (ds1) para seção 2 
(ds2), 
Equação de Bernoulli 
V é a velocidade (m/s)
P a pressão (Kg/m²)
g aceleração da gravidade 
(m/s²)
Y a densidade (Kgf/cm²)
^a elevação (m) 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
A equação de Bernoulli foi desenvolvida para estabelecer a relação entre 
velocidade e pressão num filete líquido cujo diâmetro (muito pequeno por 
hipótese) varia num certo trecho , passando da seção 1 (ds1) para seção 2 
(ds2), 
Equação de Bernoulli 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
Equação de Bernoulli 
A equação de Bernoulli não pode ser aplicada diretamente para
escoamentos reais, já que estes são muitos diferentes do filete líquido
adotado.
Num escoamento real com numeros de Reynolds superior a 4000 a
velocidade não é igual à velocidade média em todos os pontos, e as
linhas fluidas não acompanham o formato geométrico da tubulação,
especialmente no caso de Placas de orifício.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
p
T
Tp
Pp
P
KQ 
1
1
MEDIÇÃO DE VAZÃO
A determinação de vazão de um fluido por pressão diferencial é uma
técnica mais comum encontrada na indústria. Bernoulli estabeleceu que
quando um fluido passa por uma restrição, ele acelera e a energia para esta
aceleração é obtida pressão estática do fluido. Consequentemente a
pressão da linha cai até um ponto de constrição, e a parte da pressão é
recuperada quando o fluxo volta para a tubulação sem restrição.
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CÁLCULO DE PLACA DE ORIFICIO
Para cálculo de uma aplicação específica de Placa de orifício 
dependemos seguinte dados:
 Pressão e Temperatura de trabalho 
 Vazão de Trabalho e Vazão de Cálculo
 Para fluidos gasosos obter a densidade 
 Viscosidade 
 Umidade realtiva para fluidos gasosos
 Pressão diferencial máxima desejada e perda de carga admissível
 Diâmetro e Schedule da linha
 Material tubulação
 Posição das tomadas de pressão ( na flange ou na Tubulação) 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
Diâmetro do Orifício
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
Dados Placa fornecidos pelo 
fabricante 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
Diâmetro externo: definido pelas dimensões do flange que prenderá na
tubulação.
É necessário consultar as dimensões do flange mecânico e calcular o diâmetro
externo de maneira que a placa repouse com mínimo de folga entre os
parafusos que a prendem.
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Posição das Tomadas:
Placas de orifício com tomadas no flange é mais utilizadas em 
tubulações de pequenos diâmetros de 1 a 4 in.
Em geral as tomadas de 
pressão são de 6 ou 12 mm de 
diâmetro.
Por isso são adquiridos os 
conjuntos flanges para 
assegurar as corretas 
dimensões, cálculos e 
garantias.
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Posição das Tomadas:
Tomadas de raio: 
Consiste na tomada de alta pressão a 1 D interno da tubulação a montante da Placa 
e a tomada de baixa pressão a 0,5 D interno da Tubulação a jusante da Placa. 
Utilização para grandes diâmetros, oferece vantagem de não reposicionar a placa 
caso venha a ser substituída. 
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Posição das Tomadas:
Tomadas em “ Vena Contracta ‘ cuja pressão alta é localizada a 1 Diâmetro da tubulação a 
montante e a tomada de baixa está a uma distância da placa calculada em função do Beta da 
Placa. Esse tipo de tomada é utilizado quando procura obter o diferencial máximo de pressão.
Utilizada de um modo em geral.
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O perfil de velocidade adequado tem o formato de um parabolóide com
velocidade máxima no centro do tubo e zero na sua parede.
Em consequência de um obstáculo esse perfil torna irregular ou aparecem
vetores de velocidades não paralelos à parede da tubulação afetando de
sobremaneira a incerteza da medição
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O comprimento mínimo do trecho reto à montante e jusante em função do 
Beta da Placa. 
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Para utilização em gases que possam conter líquido pode-se utilizar um furo de
dreno localizado na parte inferior da Placa.
Para líquidos que possam conter gases utilizar o respiro na parte superior da placa.
Respiro não devem ter diâmetro superior a 3% do diâmetro do orifício da Placa.
DRENO E RESPIRO 
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Cálculo típico de Placa de Orifício
As placas de orificio são calculadas convencionamente de tal forma que o coeficiente
de descarga adotado seja correspondente a vazão normal.
Se malha de medição consistir somente um transmissor de pressão diferencial, um
extrator de raiz quadrada que pode pertecer ao transmissor de Delta P ou a um módulo
de painel e um instrumento de leitura , o valor valor da vazão terá um icerteza minima
na vazão normal e haverá um erro sistemático nas outras vazões.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medição de Vazão por Perda de Carga Variável
Para valores em porcentagem:
Q (%) e Dp (%) então K=10
pKQ 
MEDIÇÃO DE VAZÃO
Exemplo: quando Dp= 25% (8 mA ou 6 psi) então
Q (%)= 10 * 25 Q = 50%
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Placas de 
Orifício
SegmentalExcêntricoConcêntrico
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Placas de 
Orifício
SegmentalExcêntricoConcêntrico
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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Placas de Orifício
Orifício Concêntrico - Uso geral
FLUXO 
Dados em 
baixo relevo
MONTANTE JUSANTE
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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Placas de Orifício
Orifício Excêntrico - Fluidos com material pesado
FLUXO 
Dados em 
baixo relevo
MONTANTE JUSANTE
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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Placas de Orifício
Orifício Segmental - Fluidos com sólido em suspensão
FLUXO 
Dados em 
baixo relevo
MONTANTE JUSANTE
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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Placas de Orifício
Detalhes de Montagem
Tomadas de 
impulso
flange
junta
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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Placas de Orifício
Tomadas de Impulso
Tomada na Flange 
ou “Flange Taps”
FLUXO 
1” 1”
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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Placas de Orifício
Tomadas de Impulso
Tomada na 
Vena Contracta
FLUXO 
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Placas de Orifício
Tomadas de Impulso
Tomada de canto
FLUXO 
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Placas de Orifício
Tomadas de Impulso
Tomada de 
Tubulação
FLUXO 
2,5 Ø da linha 6 Ø da linha
MEDIÇÃO DE VAZÃO
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Placas de Orifício
FLUXO 
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Placas de Orifício
FLUXO 
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Placas de Orifício
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Placas de Orifício
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
O sinal de saída de um transmissor de vazão por pressão
diferencial variável, varia linearmente em função do delta P é
quadraticamente em função da vazão, portanto quando é acoplado
um indicador para fazer a leitura de vazão vinda do transmissor, sua
escala deve ser quadrática para termos uma leitura direta. Para
linearizar o sinal de saída do transmissor em função de vazão, faz-se
necessário o uso de um extrator de raiz quadrada conforme
fluxograma abaixo.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
C – Coeficiente de Descarga
E = Velocidade de aproximação depende do ᵝ Raioda Placa
D= Diâmetro 
d= diâmetro da garganta 
𝞺=densidade do fluido
Delta P Diferença de Pressão 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Placas de Orifício
PONTO DE CORTE ou 
“CUT OFF”
1
10
% entrada
% saída
0,8
“Cut Off Point”
0,8
Região Linear
Objetivo: evitar a indicação 
de vazão por erro de
zero no transmissor P
0
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Placas de Orifício
INSTALAÇÃO TÍPICA 
DE TRANSMISSOR P
GAS
LIQÜIDOS
VAPOR
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Dimensionamento de Placas 
de Orifício
Pontos á serem analisados:
A - características do fluido
A1 - impurezas ou materiais em suspensão
A2 - viscosidade
A3 - característica erosiva
A4 - possibilidade de incrustação
B - características de processo
B1 - perda de carga possível
B2 - pressão diferencial disponível
C - características da instalação
C1 - disponibilidade de trecho reto
C2 - forma da canalização (tamanho, forma)
D - outras
D1 - precisão necessária
D2 - considerações econômicas
D3 - necessidade de instalação em carga
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
Medição de Vazão Normalizada 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
Medição de Vazão Normalizada 
Quando se mede gases e vapores a densidade do fluido
variará dependendo da pressão e da temperatura. Por isso é
preciso efetuar a correção com compensação para essa
variação. A equação para efetuar a correção se escreve na
seguinte forma
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
Medição de Vazão Orifício Integral 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Maiúsculas: Minúsculas:
Anexo: Alfabeto Grego
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Letra grega / leitura / teclado / símbolo minúsculo
Anexo: Alfabeto Grego
ALPHA BETA GAMMA DELTA EPSILON ZETA ETA THETA
alfa beta gama delta épsilon zeta eta teta
a b g d e z h q
a b g d e z h q
IOTA KAPPA LAMBDA MU NU XI OMICRON PI
iota kapa lâmbda mi ni xi ômicron Pi
i k l m n x o p
i k l   x o p
RHO SIGMA TAL UPSILON PHI CHI PSI OMEGA
rô sigma tau úpsilon fí qui psi ômega
r s t u j x y w
 s t u j c y w
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Anexo: Tabela de Conversão
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Anexo
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICARotâmetros
Rotâmetros são medidores de vazão por área variável, nos quais um
flutuador varia sua posição dentro de um tubo cônico, proporcional à
vazão do fluido.
Basicamente consiste em duas partes:
• Um tubo de Vidro de formato cônico, o qual é colocado verticalmente na
tubulação em que passará o fluido que queremos medir. A extremidade
maior do tubo cônico ficará voltada para cima.
• No interior do tubo cônico teremos um flutuador que se moverá
verticalmente, em função da vazão medida.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICARotâmetros
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidores de Vazão
Rotâmetros Funcionamento 
O Fluido passa através do tubo da base para o topo. Quando não há vazão, o flutuador
permanece na base do tubo e seu diâmetro maior é usualmente selecionador de tal maneira
que bloquei a pequena extremidade do tubo, quase que completamente. Quando a vazão
começa o fluido atinge o flutuador, o empuxo torna o flutuador mais leve, porém como o
flutuador tem uma densidade maior que a do fluido, o empuxo não é suficiente para levantar o
flutuador.
A área de passagem oferece resistência à vazão e a queda de pressão do fluido começa a
aumentar. Quando a pressão diferencial, somada ao efeito de empuxo do líquido, excede a
pressão devido ao peso do flutuador, então o flutuador sobe e flutua na corrente fluida.
Com o movimento ascendente do flutuador em direção à parte mais larga do tubo, a área
anular entre a parede do tubo de vidro e a periferia do flutuador aumenta, Como a área
aumenta, o diferencial de pressão devido ao flutuador decresce. O flutuador ficará em
equilíbrio dinâmico quando a pressão diferencial através do flutuador somada ao efeito do
empuxo contrabalançar o peso do flutuador. Qualquer aumento na vazão movimenta o
flutuador para a parte superior do tubo de vidro e a diminuição causa uma queda a um nível
mais baixo. Cada posição flutuador corresponde a um valor determinado de vazão e somente
um. È somente necessário colocar uma escala na parte do tubo e a vazão poderá ser
determinada pela observação direta da posição do flutuador.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidores de Vazão
Rotâmetros Funcionamento 
Forças que atuam no Rotâmetro:
W= Força Peso
F= Força de arraste do fluido sobre o flutuador
E= Força de empuxo do fluido sobre o flutuador
E
F
W
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidores de Vazão
Rotâmetros 
Tipos de Flutuadores:
1- Esférico para baixas vazões e pouca precisão, sofre uma influência considerável da
viscosidade do fluido.
2- Cilindro com Bordo Plano – Para vazões médias e elevadas, sofre uma influência média
da viscosidade do fluído.
3- Cilindro com Bordo Saliente de Face Inclinada para o fluxo – Sofre menor influência da
viscosidade do fluído.
4- Cilindro com Bordo saliente contra o fluxo – Sofre a mínima influência da viscosidade do
fluido.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores Especiais
Os principais medidores especiais de vazão são:
Medidores Magnéticos de Vazão com Eletrodos, tipo Turbina, tipo Coriolis ,
Vórtex, Mássico e Ultra- sônico.
Medidor Eletromagnético de Vazão
O medidor eletromagnético de vazão é baseado na Lei de Faraday.
Esta lei foi descoberta por um cientista inglês chamado FARADAY em 1831,
cerca de 172 anos atrás.
“Quando um condutor se move dentro de um campo magnético, é
produzida uma força eletromotriz (f.e.m.) proporcional a sua
velocidade.”
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores Magnéticos 
E = B.d.V (1)
E: FEM induzida (V)
B: densidade do fluxo magnético 
(T)
d: diâmetro interno do detector (m)
V: velocidade do fluido (m/s)
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores Magnéticos
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores Magnéticos
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores Magnéticos
Diâmetros de 2 mm a 90 in
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidores Magnéticos
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores de Vazão Magnéticos 
Medidores de Vazão 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores de Vazão Magnético 
Medidores de Vazão 
Particularidades : 
Fluido deve ser condutivo mínimo 5 micro siemens .
Respeitar trechos de instalação conforme abaixo:
Velocidade interna 1 m/ s e máxima 3 m/s (5 m/s) // D
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores Mássicos 
Medidores de Vazão 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores Mássicos 
Medidores de Vazão 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores Mássicos 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidores Mássicos 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidores Mássicos 
Promass 200 E+H
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores Mássicos 
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.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores Mássicos 
Resumidamente, um 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 freqüência natural à baixa
amplitude, quase imperceptível a olho nu.
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
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidores Vortex 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Vortex 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAVortex
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Vortex 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Vortex 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidor Ultra- som
Medidor de Vazão 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR POR ULTRA-SOM
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidor Ultra- som
Medidor de Vazão 
Medidores devazão ultrassônicos são dispositivos não
intrusivos que utilizam vibrações acústicas para medir a
vazão de determinado líquido. Há dois tipos por efeito
Doppler e por tempo de transito.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidor Ultra- som
Medidor de Vazão 
 Em ambos os casos, os dispositivos podem ser presos no lado externo do tubo sem impedir a linha ou
interromper a vazão.
 Dessa forma, elimina-se perda de pressão e evita vazamentos, algo muito comum com medidores de
vazão em linha.
 Além disso, não há contato do medidor de vazão com o líquido, evitando, assim, corrosão ou
deterioração dos sensores.
 Medidores de vazão Doppler e de tempo de trânsito operam de forma similar, porém, com variações
significativas na tecnologia.
 Para obter medições exatas, é importante saber qual medidor de vazão deverá ser usado em sua
aplicação.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidor Ultra- som
Tempo de Transito 
Medidores de vazão de tempo de trânsito, medem a diferença de que o sinal emitido pelo 
primeiro transdutor leva para percorrer o tubo e ser recebido pelo segundo transdutor.
Faz-se uma comparação entre as medições obtidas a montante e a jusante da vazão. 
Se não há vazão, o tempo de viagem do sinal será o mesmo em ambas as direções, caso 
contrário, o som se move mais rápido quando percorre o tubo na mesma direção da vazão e 
mais devagar quando percorre o tubo em sentido contrário à vazão.
O sinal ultrassônico deve atravessar o tubo para ser recebido pelo sensor, o líquido não pode 
conter quantidades significativas de sólidos ou bolhas, pois, o som de alta frequência diminui e 
fica muito fraco para percorrer o tubo.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidor Ultra- som
Tempo de Transito 
A diferença entre as medições a jusante e a montante, feitas no mesmo percurso, é usada para calcular a vazão 
pelo tubo.
V = K • D/sin2θ • 1/(T0 – t)
2 ΔT
Onde:
V = Velocidade média da vazão
K = Constante
D = Diâmetro interno do tubo
θ = Ângulo de incidência das ondas ultrassônicas
T0 = Tempo de transito da vazão zero
ΔT = T1 – T2
T1 = Tempo de trânsito das ondas a montante, transmitidas para o receptor a jusante
T2 = Tempo de trânsito das ondas a jusante, transmitidas para o receptor a montante
t = Tempo de trânsito das ondas através da parede e do revestimento do tubo
Portanto a velocidade da vazão do fluído é diretamente proporcional à 
diferença entre as medições a montante e a jusante.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
O sistema de medição opera sobre o princípio da diferença de tempo de trânsito. Nesse método de medição, a acústica 
(ultra) os sinais são transmitidos entre dois sensores. 
Os sinais são enviados em ambas as direções, ou seja, o sensores em questão funcionam como trans-receptores.
Como a velocidade de propagação das ondas no meio é menor quando as ondas viajam contra a direção do fluxo, uma 
diferença de tempo de transição ocorre.
Essa diferença de tempo de trânsito é diretamente proporcional à velocidade de fluxo.
O sistema de medição calcula a vazão volumétrica do fluido da diferença do tempo de transição do som com a área do 
tubo. 
Além de medir a diferença do tempo de transição, o sistema simultaneamente mede a velocidade do som do fluido.
Esta variável adicional de medição pode ser usada para distinguir diferentes fluidos ou como uma medida de qualidade 
do produto.
Medidor Ultra- som
Tempo de Transito 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Efeito Dooper
Medidor Ultra- som
Os medidores de vazão ultrassônicos Doppler baseiam-se no princípio chamado Efeito 
Doppler, que foi documentado pela físico e matemático austríaco Christian Johan Doppler em 
1842. 
Ele afirmou que as frequências das ondas sonoras recebidas por um observador dependem 
do movimento da fonte ou do observador em relação à fonte do som. 
Medidores de vazão ultrassônicos por efeito Doppler são equipados com um transdutor para 
emitir um feixe ultrassônico na vazão do tubo.
Para que o medidor de vazão possa operar, são necessárias partículas sólidas ou bolhas de 
ar no fluxo para refletir o feixe ultrassônico.
A movimentação das partículas altera a frequência do feixe recebido por um segundo 
transdutor.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Efeito Dooper
Medidor Ultra- som
O medidor de vazão mede a alteração de frequência que é 
linearmente proporcional à taxa de vazão. Esse valor é 
multiplicado pelo diâmetro interno do tubo para se obter a 
vazão volumétrica, conforme abaixo:
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Efeito Dooper
Medidor Ultra- som
Christian Johann Doppler Δf = 2fT sinθ • VF/VS
VT = Velocidade sônica do material 
transmissor
θT = Ângulo do feixe transmissor
K = Fator de calibração
VF = Velocidade da vazão
Δf = Alteração da frequência Doppler
VS = Velocidade sônica do fluido
fT = Frequência do transmissor
θ = Ângulo de entrada de fT no 
líquido
Taxa de vazão volumétrica = K • 
VF • D
2
Onde:
K = Constante
D = Diâmetro interno do tubo
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidor Ultra- som
O medidor de vazão ultrassônico por efeito Doppler depende de partículas fluindo
no líquido, deve-se levar em conta os limites inferiores para a concentração e
tamanho de sólidos ou bolhas.
Além disso, o líquido deve fluir a uma taxa suficientemente alta para manter a
suspensão dos sólidos.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidor Ultra- som
O medidor ultrassônico por efeito doppler é excelente para medição de esgoto, lodo
primário, sistemas de dragagem, polpa de papel e de minério e em uma vasta gama de
aplicações de líquidos com presença de sólidos em suspensão.
É montado externamente à tubulação, dispensando furo ou corte no tubo e não possui
partes móveis, não requerendo kits de reparo ou substituição de peças.
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidor Ultra- som
 Medidores de vazão ultrassônicos são dispositivos que medem a velocidade da vazão sem ter
contato com o líquido.
 São fixados na parte externa do tubo e permitem a medição de líquidos corrosivos sem danificar os
sensores.
 Cada um dos dois tipos de medidores de vazão ultrassônicos, Doppler e de tempo de trânsito,
funciona com duas diferentes tecnologias.
 Entender como cada um deles funciona pode ajudá-lo a escolher o medidor para indicado para sua
aplicação.
 No caso dos medidores de vazão ultrassônico por efeito Doppler é necessário ter partículas ou bolhas
para refletirem os sinais ultrassônicos. São mais usados em líquidos sujos ou aerados, tais como
águas de esgoto e lamas.
 Quanto aos medidores de vazão de tempo de trânsito, a presença de uma quantidade significativa de
sólidos e bolhas no líquido enfraquece o sinal emitido e, portanto, são mais indicados para aplicações
com líquidos limpos, tais como água ou óleo.
CONCLUSÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidor Ultra- som
Com precisão de 2%, o medidor DFX Doopler ( opera em 
tubulações a partir de 1/4 (6 mm), tem alimentação 115-230 VCA 
e opcionalmente saída de 4-20 mA dupla
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidor Ultra- som
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Formas de instalação
Medidor Ultra- som
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Formas de instalação
Medidor Ultra- som
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Formas de instalação
Medidor Ultra- som
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Formas de instalação
Medidor Ultra- som
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Formas de instalação
Medidor Ultra- som
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICASKYD Calibração de Vazão 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICASKYD Calibração de Vazão 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICASKYD Calibração de Vazão 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores Mássicos 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Medidores Mássicos 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidores Mássicos 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICAMedidores Mássicos 
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
FIM DA PRIMEIRA PARTE
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
INFORMAÇÃO TECNOLÓGICA
MICHAEL FARADAY
1791 - 1867
Químico, filósofo e estudioso da 
eletricidade.
Descobridor da indução 
eletromagnética
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
INFORMAÇÃO TECNOLÓGICA
A LEI DE FARADAY:
Havendo um campo magnético e um condutor imerso nas
linhas de força deste campo, haveráindução eletromagnética
sempre que ocorrer um movimento relativo entre ambos.
Observação: o sentido da corrente elétrica 
induzida é definida pela LEI DE LENZ que 
depende do sentido do movimento relativo.
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
A LEI DE FARADAY:
1o Caso
Imã móvel
Condutor fixo
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INFORMAÇÃO TECNOLÓGICA
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
INFORMAÇÃO TECNOLÓGICA
A LEI DE FARADAY:
2o Caso
Imã fixo
Condutor móvel
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
INFORMAÇÃO TECNOLÓGICA
A LEI DE FARADAY:
3o Caso
Núcleo fixo
Condutor fixo
Campo variável
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
TESTE SEU CONHECIMENTO
Chave CH1
Transformador
1 : 1
Voltímetro
Pilha
1,5 Vcc
Qual a tensão no voltímetro ao ser 
fechada a chave CH1 ?
a) 1,5 Volts e permanece;
b) Zero Volts sempre;
c) Um pico de tensão e 
depois zero volts;
d) Fica variando entre 
zero e 1,5 Volts.
c) Um pico de tensão e 
depois zero volts;
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR MAGNÉTICO
Condutor
Campo magnéticoImã
Eletrodos
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Lei de Faraday
k= Contante de Proporcionalidade
B= Força do campo Magnetico
D= Diâmentro do condutor
V= Velocidade do fluxo (condutor)
E= Tensão Induzida (linear com a velocidade)
Overview 4-2
E=k.B.D.V
Isolante
Junta
Bobinas
de Campo
Eletrodos 
sensores
Tubo aço
Flange
Campo Magnético “B”
“E”
“E”
Fluxo Variável
“D”
D
“V”
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Teoria de Operação
Overview 4-3
72µV/fps
Bobina excitadora
0.5A
0.5A
0
FLUXO
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
1. Transição do campo magnético
2. Tempo de estabilização
3. Amostra de vazão 1
4. Inversão do campo magnético
5. Tempo de estabilização
6. Amostra de vazão 2
7. Amostra de vazão 1 –Amostra de vazão 2 = vazão
A
M
P
L
I
T
U
D
E
3
Amostragem 1
6
Amostragem 2
1 2 4 5
tempo
Teoria de Operação
Overview 4-4
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR TIPO MÁSSICO
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR TIPO MÁSSICO
Seja líquidos, gases ou líquidos lamacentos, a tecnologia 
Coriollis oferece muitas vantagens sobre a 
tradicional tecnologia volumétrica
Medição de Multi-variáveis:
•Vazão Mássica
•Vazão Volumétrica
•Densidade
•Temperatura
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR TIPO MÁSSICO
Aplicação típica
Vagão 
Periférico
Transmissor Sensor
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR TIPO MÁSSICO
Transmissor
ações principais:
•envia uma corrente pulsada ao sensor
•processa os sinais vindo do sensor
•calcula a vazão normalizada em volume
ou massa.
•Permite comunicação com o operador ou
sistema de controle e supervisão.
Saída para perifèricos 
Transmissor
Caixa de Junção 
Fluxo 
Sensor 
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
invólucro
Tubo de fluxo
Flange de 
conexão ao 
processo
Bobina de vibração
Termoresistência
(RTD)
Flange de 
conexão ao 
processo
Seta indicadora da 
direção do fluxo
Bobinas 
sensoras
MEDIDOR TIPO MÁSSICO
Sensor tubo curvado
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR TIPO MÁSSICO
Sensor tubo reto
Tubo de fluxo 
(titânio)
Bobina de 
Vibração Bobina sensora
Bobina sensora
Tubo de referência
Suporte Limitador 
Suporte Limitador 
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR TIPO MÁSSICO
Saída de 
Fluxo
Entrada 
de Fluxo
Tubos de 
Fluxo
Bobina de Vibração 
e magnetos
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR TIPO MÁSSICO
Saída de Fluxo
Entrada de Fluxo
Bobina entrada
Bobina saída
magnetobobina
Sinal 
Com Fluxo
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR TIPO MÁSSICO
Entrada de Fluxo
Saída de Fluxo
Bobina entrada
Bobina saída
Em fase
Entrada
Saída
Sem Fluxo
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR TIPO MÁSSICO
FLUXO
Entrada
Saída
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR TIPO MÁSSICO
Fluxo
Bobina
Magneto
Bobinas
Sinal
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR TIPO MÁSSICO
Fluxo
Bobina 
entrada
Bobina 
saída
Entrada
Saída
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
MEDIDOR TIPO VÓRTEX
FLUXO
anteparo
MEDIÇÃO DE VAZÃO
vórtices
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Tecnologia 
Vortex
Von Karman Effect
Frequências típicas de saída
Tamanho / serviço Limite inferior Limite superior
8 “ / líquido 2 Hz 40 Hz
8 “ / gás 27 Hz 400 Hz
1 “ / líquido 13 Hz 300 Hz
1 “ / gás 220 Hz 3300 Hz
Overview 1-3
FLUXO
MEDIÇÃO DE VAZÃO
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Fator - K
 Fator-K: A constante de proporcionalidade que relaciona a 
frequencia alternada dos vórtices com a velocidade de fluxo, 
como descrito na seguinte equação:
 Relacionamento entre o fator-K e o número de Reynolds
Número de Reynolds 
Região de 
Operação
linerar
F
a
c
to
r-
K
Razão de vazão=
Frequência dos Vórtices
Fator K
INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA
Limitações do Vortex
 Número de Reynolds
– Número de dimensionamento
– Indica o perfil do fluxo
Número de
Reynolds
(diâmetro tubo) ( velocidade) (Densidade)
Viscosidade 
0 2000 4000
TransiçãoLaminar Turbulento
Overview 1-5