CAPITULO 8 VAZÃO

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CAPITULO 8 
8. VAZÃO 
 
A vazão pode ser considerada a terceira grandeza mais medida nos processos 
industriais, atrás apenas da pressão e da temperatura. A medição industrial de vazão 
requer normalmente um instrumento específico, conhecido como medidor de vazão. 
Normalmente, é complicado medir essa grandeza, uma vez que tanto características do 
fluido (densidade, viscosidade) quanto do meio (temperatura, pressão) e da tubulação 
(dimensões, rugosidade) influem na medição. 
 
A vazão é uma grandeza normalmente medida indiretamente, ou seja, uma outra 
grandeza associada à vazão é a grandeza realmente medida, e a vazão é calculada em 
função do valor obtido. Por isso, o medidor de vazão consiste de um elemento primário, 
um elemento secundário e um transmissor de vazão. O primeiro é responsável por gerar, 
através de algum processo físico, uma grandeza mensurável que seja proporcional à vazão 
que se deseja medir; o segundo é responsável por transformar essa segunda grandeza 
numa terceira que seja diretamente mensurável; o terceiro é responsável não apenas por 
transmitir esse sinal ao dispositivo que vai utilizar a informação (um controlador 
programável, por exemplo), mas também de executar as conversões necessárias. Por 
exemplo, nos medidores de vazão baseados em sensores geradores de pressão diferencial, 
o elemento primário produz uma diferença de pressão entre dois pontos; essa diferença 
de pressão é submetida ao elemento secundário, que pode ser um manômetro, por 
exemplo, gerando uma elevação no nível de um dos braços proporcional a ela; o 
transmissor deve gerar um sinal elétrico proporcional a essa elevação no nível, e ainda 
efetuar as diversas correções que se fazem necessárias devido a efeitos físicos colaterais, 
como a perda de carga devida à inserção do medidor no caminho do fluxo. 
 
A vazão de material em um processo ou sistema pode ser medida por uma variedade 
de métodos que dependem do material, volume, precisão necessária e controle exigido. 
Os principais métodos usados em aplicações industriais incluem medidores de vazão 
piezométricos, de área, eletromagnéticos, de massa, de deslocamento positivo e de canal 
aberto. A escolha correta de um determinado instrumento para medição de vazão depende 
de vários fatores. Dentre estes, pode-se destacar: 
 
• Exatidão desejada para a medição 
• Tipo de fluido: líquido ou gás, limpo ou sujo, número de fases, 
• Condutividade elétrica, transparência, etc. 
• Condições termodinâmicas: por exemplo, níveis de pressão e temperatura nos 
quais o medidor deve atuar 
• Espaço físico disponível 
• Custo, etc. 
 
 
 
8.1 DEFINIÇÃO 
Vazão pode ser definida como sendo a quantidade volumétrica ou mássica de um 
fluido que escoa através de uma seção de uma tubulação ou canal por unidade de tempo. 
• Vazão Volumétrica – É definida como sendo a quantidade em volume que 
escoa através de certa secção em um intervalo de tempo considerado. As 
unidades volumétricas mais comuns são: m3/s, m3/h, l/h, l/min, GPM (galões 
por minuto), Nm3/h (normal metro cúbico por hora), SCFH (normal pé cúbico 
por hora), entre outras. 
 
, onde: V = volume, t = tempo, Q = vazão volumétrica. 
• Vazão mássica – É definida como sendo a quantidade em massa de um 
Fluido que escoa através de certa secção em um intervalo de tempo 
considerado. As unidades de vazão mássica mais utilizadas são: kg/s, kg/h, t/h, 
lb/h. 
 , onde: m = massa, t = tempo, Qm = vazão mássica 
 
 8.2 CONCEITOS FÍSICOS PARA MEDIÇÃO DE VAZÃO 
Para medição de vazão se faz necessário rever alguns conceitos relativos a fluidos, 
pois os mesmos influenciam na vazão de modo geral. A seguir, os principais deles: 
 Calor Específico 
Define-se calor específico como o quociente da quantidade 
infinitesimal de calor fornecido a uma unidade de massa de uma 
substância pela variação infinitesimal de temperatura resultante deste 
aquecimento. 
 
Na prática, temos: A quantidade de calor necessária para mudar a 
temperatura de 1 grama de uma substância em 1ºC. 
 Viscosidade 
 
É definida como sendo a resistência ao escoamento de um fluido em um 
duto qualquer. Esta resistência provocará uma perda de carga adicional 
que deverá ser considerada na medição de vazão. 
 
 
 Número de Reynolds 
Número adimensional utilizado para determinar se o escoamento se processa em 
regime laminar ou turbulento. Sua determinação é importante como parâmetro 
modificador do coeficiente de descarga 
Onde: v – velocidade (m/s) /D – diâmetro do duto (m) /ν - 
viscosidade cinemática (m2/s) 
Observação: 
Na prática, se Re > 2.320, o fluxo é turbulento, caso contrário é sempre laminar. 
Nas medições de vazão na indústria, o regime de escoamento é na maioria dos casos 
turbulento com Re > 5.000. 
 Distribuição de Velocidade em um Duto 
Em regime de escoamento no interior de um duto, a velocidade não será a mesma 
em todos os pontos. Será máxima no ponto central do duto e mínima na parede do duto. 
 Regime Laminar 
É caracterizado por um perfil de velocidade mais acentuado, onde as diferenças de 
velocidades são maiores 
 
 
Figura 8.1 Perfil de velocidade em regime laminar 
Regime Turbulento 
É caracterizado por um perfil de velocidade mais uniforme que o perfil laminar. 
Suas diferenças de velocidade são menores 
 
Figura8.2 Perfil de Velocidade em regime turbulento 
 8.3. TIPOS DE MEDIDORES DE VAZÃO 
Segundo Delmée, os medidores de vazão atualmente em uso na indústria podem ser 
divididos em quatro categorias, de acordo com o elemento primário utilizado: 
 
Geradores de pressão diferencial 
Elementos primários lineares 
Medidores de deslocamento positivo 
Medidores em canais abertos 
 
Por outro lado, segundo Cassiolato e Alves, os medidores de vazão podem ser 
divididos em três categorias, também de acordo com o elemento primário utilizado: 
 
Medidores indiretos do fluxo 
Medidores diretos do fluxo 
Medidores especiais 
Os medidores indiretos, por sua vez, seriam divididos em dois tipos: 
 
Medidores com perda de carga variável (área constante) 
Medidores com área variável (perda de carga constante) 
Os medidores diretos seriam divididos em dois tipos: 
 
Medidores de deslocamento positivo 
Medidores de impacto do fluido 
 
Adotaremos a divisão seguinte, baseada nos tipos de elemento primário, consolidando as 
ideias desses autores: 
 
Geradores de pressão diferencial 
Tubos de Pitot 
Medidores de área variável 
Medidores tipo turbina 
Medidores de deslocamento positivo (ou medidores volumétricos) 
Medidores magnéticos 
Medidores ultrassônicos 
Medidores térmicos 
Medidores de vórtices 
Medidores por efeito Coriolis 
Medidores em canais abertos 
Medidores ópticos 
Outros tipos de medidores 
O Esquema 1 a seguir mostra a classificação dos medidores de vazão 
 
Esquema 1. Classificação dos medidores de vazão 
8.4 EQUAÇÕES PARA O CÁLCULO DA VAZÃO 
As equações para o cálculo da vazão podem ser obtidas genericamente para os três 
tipos de medidores apresentados. Aplica-se a Equação da Conservação da Massa, bem 
como a Equação da Conservação da Energia, sendo esta última na sua forma simplificada, 
que é a Equação de Bernoulli. Assim para o escoamento através de uma redução de área, 
considerando-o ideal e tomando uma linha de corrente entre os pontos 1 e 2, conforme a 
figura1.
 
Figura 8.3 Escoamento com estrangulamento 
A equação de Bernoulli aplicada ao escoamento ideal, entre os pontos 1 e 2 da 
figura, resulta na equação seguinte: 
 
onde o primeiro termo representa a energia cinética, o segundo a energia de pressão, 
proveniente do trabalho de escoamento, enquanto o terceiro termo representa a energia 
potencial. Idênticas parcelas existem do lado direito, para o ponto 2. Esta igualdade 
significa que a soma das três parcelas é uma constante ao longo de uma linha de corrente, 
não havendo perdas por atrito. Para o escoamento na posiçãohorizontal, não há variação 
de energia potencial, sendo z1 = z2. Usando a equação da conservação da massa entre as 
seções 1 e 2, para o escoamento incompressível, tem-se que: 
 
Sendo A a área da seção transversal e β a razão entre os diâmetros do medidor e da 
tubulação, β = D2/D1 (ou d/D, conforme a notação), pode-se isolar uma das velocidades 
na equação (1), obtendo-se a equação seguinte: 
 
A vazão pode ser então obtida, multiplicando-se esta velocidade pela respectiva 
área, equação (4). A vazão no caso é uma vazão ideal, pois foi obtida através da equação 
de Bernoulli, para o escoamento ideal. 
 
Tomando-se o caso mais extremo, em que o ponto 2 está situado sobre a vena 
contracta, pode-se definir um coeficiente de contração da veia principal, que é a razão 
entre a área da vena contracta A2, e a área de passagem do medidor, Am. Assim: 
 
A vazão real pode ser obtida multiplicando-se a vazão ideal por um coeficiente de 
correção Cv. Este coeficiente inclui as correções relativas à perda de energia entre os 
pontos 1 e 2, entre os quais se obtém o diferencial de pressão. Parte deste diferencial é 
decorrente da aceleração do escoamento e parte provém da perda de carga. Esta última 
age sempre no sentido de aumentar o diferencial, razão pela qual o valor de Cv é sempre 
inferior à unidade. Assim, tendo em conta estas correções e a área do medidor Am, a 
equação para a vazão é dada por: 
 
O coeficiente Cc difere da unidade apenas na placa de orifício, quando as tomadas 
de pressão não são as de canto (corner taps). No caso deste tipo de tomada a vena contracta 
existe, mas a pressão está sendo lida junto à placa, de forma que a área A2 pode ser 
considerada como a área do orifício Am. Em função da dificuldade de se determinar todos 
os coeficientes da equação (6), prefere-se ignorar o próprio Cc e introduzir os coeficientes 
C e K, de modo que esta equação assuma as seguintes formas: 
 
 8.5 TIPOS DE MEDIDORES DE VAZÃO 
8.5.1 MEDIDORES DE VAZÃO PIEZOMÉTRICOS 
 
Os medidores de vazão piezométricos são o tipo mais comum, utilizados para medir 
a vazão de gases, líquidos e pastas. Estes aparelhos medem uma diferença de pressão por 
meio de uma restrição do fluxo. A pressão, sendo a relação entre uma força e uma área, 
torna-se uma função da velocidade do fluxo e da densidade do meio. Todas as equações 
provêm do teorema de bernoulli, conforme mostrado acima. 
 
Tubo venturi. O tubo venturi é visto na Figura 8.4. Este tipo de redução de fluxo é 
necessário para pastas (que aqui são consideradas como fluido) que contêm sólidos em 
suspensão. Também pode ser usado para líquidos quando se necessita uma redução 
mínima, e quando se exige a melhor precisão. 
O tubo venturi é muito caro se comparado ao bocal de fluxo e às placas com orifício 
que serão discutidas mais tarde. O tubo venturi é um dispositivo de medição de vazão que 
normalmente é inserido em uma tubulação do mesmo modo que qualquer outra conexão. 
O venturi consiste de uma seção cilíndrica principal, cujo diâmetro é igual, ou muito 
próximo, ao diâmetro interno da tubulação ligada a ele. O cilindro principal conduz a um 
cone de convergência angular fixa que, por sua vez, liga-se a uma seção em garganta 
usinada com precisão. Esta tem um diâmetro interno menor que o cilindro, liga-se a um 
cone de saída que possui uma divergência angular fixa até se acoplar ao diâmetro interno 
da tubulação do sistema. Os cálculos de projeto que determinam os ângulos fixos de 
convergência. 
 
 
Figura 8.4 Tubo de Venturi típico em corte 
 
 
I. Bocal de fluxo. 
O bocal de fluxo é mais barato e semelhante ao tubo venturi de inserção, exceto que 
não possui o cone de recuperação. E visto na Figura 8.5. Possui uma maior perda de carga, 
entretanto, menor perda em relação às placas com orifício. 
 
 
Figura 8.5 Vista em corte de um bocal de fluxo 
 
 
II. Placas com orifícios. 
à placa com orifício é o dispositivo de medição de fluxo mais largamente utilizado, 
devido à sua simplicidade, baixo custo de fabricação e facilidade de instalação. Também 
produz a mais elevada perda de carga, mas na maioria das medições de vazão esta perda 
não tem muita importância. As placas com orifícios, quando bem fabricadas e instaladas 
adequadamente, fornecem leituras precisas e, se usadas com coeficientes de correção, 
podem ser precisas quanto a maioria dos medidores de vazão. 
As placas com orifícios convencionais são semelhantes à que se vê na figura 8.6. 
Esta é uma peça fina de metal com resistência final suficiente para impedir a flambagem 
sob as diferenças de pressão que deve suportar em funcionamento. Nas aplicações 
convencionais são usados materiais com espessura de 1,5 mm para canalizações de até 
10 em, espessura de 3 mm para tubulações de até 40 em e espessura de 6 mm para tubos 
com diâmetro acima de 40 em, 
As placas com orifício excêntrico e segmentar, vistas na figura 
7.6, são dois outros tipos de placas que são usadas quando o fluido a 
ser medido contém material suspenso que se acumula atrás da placa 
concêntrica. A tendência do material de se acumular do lado de 
montante leva a leituras falsas. Estas placas são geralmente 
instaladas de modo que o orifício esteja a 0,6 mm do fundo do tubo. 
Isto reduz o acúmulo a um mínimo. Os cálculos e fatores de fluxo 
dos orifícios concêntricos não se aplicam às placas excêntricas e 
segmentares. 
 
Figura 8.7 Placas típicas com orifício (a) Excêntrica. (b) Segmentar 
Uma instalação típica do placa com orifício concêntrico esta mostrado na figura 
8.8. Qualquer fluxo quando atravessa uma abertura com borda quadrada e aguda, assume 
Figura 8.6 Escoamento 
com estrangulamento 
o contorno de fluxo como mostrado. O menor diâmetro do fluxo é conhecido como seção 
contraída, que é equivalente à garganta do tubo venturi ou do bocal de fluxo. 
 
 
Figura 8.8 Vista em corte de uma instalação típica de placa com orifício concêntrico e o diagrama de fluxo resultante 
Quando se deseja obter a pressão diferencial máxima, usa tomadas de seção 
contraída. A localização destas depende do diâmetro da tubulação e da razão entre o 
orifício e esse diâmetro. A distância varia em cada aplicação, assim a tomada de jusante 
tem que ser perfurada na seção contraída e a tomada de montante fica num ponto que 
forneça a pressão estática real na linha de fluxo conforme mostrado na figura 8.9. Estão 
disponíveis as tabelas fabricantes de placas com orifício que fornecem a melhor local: 
 
Figura 8.9 Vista em corte de tomadas em seção contraída 
Dimensionamento do orifício. 
 A equação básica do medidor de vazão mostra que o orifício é um dispositivo de medida 
proporcional a uma raiz quadrada e uma equação usada para relacionar a vazão e a queda 
de pressão através de um orifício é: 
 
Onde W = vazão gravimétrica ou de peso em libras-força por segundo ou em gramas 
por segundo 
a = área da seção transversal do orifício em pés quadrados ou em centímetros 
quadrados 
K = coeficiente de fluxo 
Y = fator de expansão do gás 
Fo = fator de área de expansão térmica de um orifício 
gc = fator de conversão de unidade em pés por segundo Quadrado ou em centímetro 
por segundo quadrado 
∆p = diferença de pressão medida em libras-força por polegada quadrada (psi) ou 
em gramas por centímetro quadrado 
p == massa específica do fluido em gramas por· centímetro cúbico 
(um programa de cálculo do ser acessado na página 
http://www.ssd.com.br/downloads/download.asp?5 
 
III. Tubo pitot. 
Como já foi dito anteriormente, o tubo pitot tem pouca importância como sensor de vazão 
industrial. Entretanto, é uma ferramenta muito eficiente no laboratório e pode ser usado 
como ponto de verificação de fluxo. O tipo básico é visto na figura 8.10. 
http://www.ssd.com.br/downloads/download.asp?5
 
Figura 10 Vista em corte de um tubo de Pitot 
 
O medidor de pressão ou carga diferencial é o dispositivo mais frequentementeusado 
para medir a pressão diferencial criada por um tubo venturi, um bocal de fluxo, ou uma 
placa com orifício. Estes medidores podem variar desde um simples manômetro em U a 
dispositivos mais complexos, os que usam mercúrio, conversores diferenciais e métodos 
de pc indutiva, dependendo da aplicação. Todos estes aparelhos mede fluxo como uma 
função da raiz quadrada a partir da relação básica: 
 
Onde Q = vazão 
K = constante que depende das condições de cada instala 
H = queda de pressão ou diferencial de pressão 
 
 
 
 
8.5.2 Medidores mecânicos de vazão. 
A figura 8.11 mostra o esquema de um medidor de vazões mecânico. Este medidor se 
utiliza de um corpo de manômetro em U, o qual consiste em urna grande câmara e um 
tubo de deslocamento ligado à base e cheio de mercúrio. Uma grande câmara de alta 
pressão contém urna bóia que detecta variação no nível de mercúrio. Com o aumento da 
pressão diferencial, o mercúrio é forçado do tubo maior ao menor e o nível sobe. Uma 
variação total na escala de pressão diferencial faz a bóia deslocar-se desde o topo até o 
fundo do tubo. Quando a bóia alcança o fundo não podem medir diferenças maiores 
devido às limitações impostas. 
 
 
Figura 8.11 Esquema de um medidor de vazão mecânico 
 
8.5.3 Medidores de vazão elétricos. 
O aparelho de ponte indutiva, visto esquematicamente na figura 8.12, tem uma armação 
leve de ferro ligada a bóia do medidor com uma haste rígida que passa por um tubo de 
aço de liga não-magnética. Muitos destes medidores estão em uso, mas são caros e não 
são mais fabricados. 
 
Figura 8.12 Vista em corte de um medidor de vazão elétrico com deslocador (tipo boia) 
 
8.6 Transdutores de pressão. 
Os transdutores de pressão usados para medir vazão são do tipo para pressão diferencial. 
São essencialmente do tipo diafragma (usando extensômetros), potenciométricos, ou 
métodos de leitura de indutância variável, dependendo da aplicação. Velocidade de 
resposta, temperatura, faixa de pressão diferencial, valores de pressão estática e 
equipamento auxiliar de condicionamento do sinal determinam se os transdutores podem 
ser usados como sensores e, se puderem, que tipos são aplicáveis. Por exemplo, um 
extensometro não será aconselhável se a faixa de temperaturas for maior que a 
temperatura que o material do instrumento for capaz de suportar, ou se a pressão estática 
for maior que a de projeto do alojamento onde o sensor e o diafragma estão encerrados. 
Um transdutor bem fabricado é uma peça cara, mas oferece a resposta mais rápida 
para controle de variáveis para evitar danos a corpos de prova ou produtos. As unidades 
transdutoras não possuem a grande massa inercial encontrada nos sistemas mecânicos. 
Pode-se medir pressões diferenciais e iniciar-se a ação de controle em menos de meio 
segundo. Embora este tempo seja relativamente longo se comparado a algumas ações de 
medição e controle da ordem de microssegundos, é relativamente curto quando se 
considera o tempo necessário para movimentar um dado volume de mercúrio e acionar 
um eixo ou ponteiro de modo a obter-se o mesmo tipo de medição de vazão. 
 
8.7 MEDIDORES DE VAZÃO DE ÁREA VARIÁVEL 
O medidor de vazão de área variável na sua forma mais simples e elementar consiste 
em duas partes, como se vê na figura 8.13. As duas partes básicas são: (1) tubo cônico de 
vidro colocado verticalmente no fluido ou no sistema gasoso com sua extremidade maior 
no topo e (2) uma bóia de medição que se move livremente na vertical dentro do tubo 
cônico, O fluido circula pelo tubo do fundo até o topo. Quando não há fluido escoando, a 
boia permanece no fundo do tubo cônico e o seu diâmetro 
máximo é selecionado de forma a bloquear a pequena 
extremidade do tubo quase que totalmente. Quando se 
inicia um fluxo na tubulação e o fluido atinge a boia, o 
empuxo do fluido levanta a bóia. Geralmente a boia possui 
densidade maior que a do material que escoa para que o 
empuxo isoladamente não seja suficiente para erguê-la. A 
passagem da bóia permanece fechada até que a pressão do 
fluido, mais seu empuxo, excedam a pressão devido ao peso 
da boia. A boia então ergue-se e flutua dentro do meio 
fluido proporcionalmente à vazão e a uma dada pressão. 
Conforme a boia sobe para a extremidade maior do 
tubo cônico, abre-se uma passagem anular entre a parede 
interna do tubo de vidro e a periferia da bóia. Isto forma 
uma abertura concêntrica através da qual passa o material 
fluido. A bóia continua a subir até que a passagem anular 
seja suficientemente grande para deixar passar todo o material 
que vem da tubulação. A pressão, devido à velocidade do 
fluido, também cai, até que esta queda mais o empuxo igualem o peso da boia. A boia 
então permanece em equilíbrio dinâmico. 
Os medidores de área variável também podem ser acoplados a um sistema de 
registro conforme mostrado na figura 8.14. 
Figura 8.13 Vista em corte de 
um medidor de área variável 
(Rotâmetro) 
 
8.8 MEDIDORES DE VAZÃO ELETROMAGNÉTICOS 
O medidor de vazões eletromagnético é estritamente um detector elétrico primário 
de vazão. Um esquema típico é visto na figura 8.15. O medidor de vazões magnético é 
especialmente útil na medição de metais líquidos, fluidos corrosivos e pastas. Não é 
afetado pela viscosidade, densidade ou turbulência. O transmissor pode ser instalado em 
qualquer posição, o sinal gerado varia linearmente com a vazão; há uma resposta 
instantânea às variações de vazão e as mudanças de escala são executadas facilmente. 
Somente fluxos de fluidos condutivos podem ser medidos com medidores de vazões 
eletromagnéticos. Também as unidades CA devem funcionar a pressões e temperaturas 
dentro dos limites do transmissor e a instalação deve ser feita de forma a minimizar ou 
eliminar a imantação devida aos 60 ciclos. A canalização deve ser mantida cheia de fluido 
e a ponta do eletrodo mantida limpa. A perda de carga num medidor de vazões 
eletromagnético é mesma que a de um tubo reto de mesmo diâmetro e comprimento, 
pode-se medir fluxos reversos, a precisão até 1% de toda escala. 
Figura 8.14 Esquema de um medidor de vazão eletrônico de área variável 
 
Figura 8.15 Esquema típico de um medidor de vazão eletromagnético 
8.9 MEDIDORES DE VAZÕES DE MASSA 
Em algumas aplicações industriais é desejável e essencial medir a vazão instantânea 
de massa ou a vazão total de massa de um gás ou líquido. Em algumas aplicações, como 
nas indústrias de laticínio e outros tipos de processamento de alimentos, deve-se obedecer 
rigorosamente aos padrões sanitários impostos pelas leis estaduais e federais. Em outras 
aplicações o fluido pode ser corrosivo ou ainda pastoso. Medidores de vazões de volume 
fixo ou de massa, a serem discutidos mais adiante, podem ser usados em muitas 
aplicações, mas estas unidades possuem um tipo de pistão ou diafragma embutido e são 
expostas ao fluido. Em alguns casos isto será indesejável caso o fluido seja corrosivo ou 
contenha contaminação de qualquer espécie. 
Usa-se um tubo metálico liso que separa os elementos de medição do fluxo, como 
se vê na figura 8.16. Na posição c há um pequeno elemento aquecedor que introduz calor 
no transdutor; na posição existe um sensor de temperatura para montante e um na posição 
para jusante. Geralmente, um elemento do compensação de temperatura localiza-se na 
posição b. Os dois elementos sensores de temperatura estão isolados do tubo liso pelos 
isoladores térmicos e e f. A pesada parede externa se comporta como uma blindagem 
térmica e protege os elementos de medição. O tipo de sensor de temperatura depende da 
aplicação; podem ser usados termistores, termopares ou termômetros resistivos. 
O princípio de funcionamento é que o calor é injetado no fluido através das paredes 
do tubo e da camada-limite pela bobina aquecedora na posição c. O sensor de temperatura 
de montante em a mede a temperatura inicial do fluxo e o sensor de temperaturade jusante 
mede a temperatura final da superfície externa da camada-limite. Pequenas diferenças de 
temperatura através da camada-limite são suficientes para se ter um funcionamento 
satisfatório. 
 
Figura 8.16 Esquema de medidor de vazão eletrotérmico de massa tipo camada limite 
 
 
8.10 Medidores de vazão a turbina. 
A figura 8.17 mostra as características de construção de um medidor volumétrico a 
turbina. O rotor da turbina é mantido entre dois cilindros concêntricos que serve para 
dirigir o fluxo e posicionar os rotores na tubulação, como demonstra a figura 8.18. Esta 
figura também dá uma ideia relativa quanto ao tamanho dos medidores de vazões a 
turbina que usaram o mesmo tipo de construção. 
Conforme o rotor gira, cada palheta gera um pulso e representa um volume unitário 
para a totalização da vazão. Estes medidores geram um sinal elétrico digital que é 
Figura 8.17 Medidor tipo turbina 
detectado por uma bobina de imantação de um medidor de vazões ou tacômetro, 
especificamente projetada para os medidores Barton série 7000 que são mostrados o 
número total de rotações do rotor, ou pulsos de saída, está relacionado com a vazão total 
ou com o volume de fluxo. A frequência dos pulsos gerados é diretamente proporcional 
à vazão do material monitorado ou medido. Os pulsos gerados na bobina são de forma 
senoidal e podem ser transmitidos eletricamente a grandes distâncias se necessário a uma 
grande variedade de dispositivos de saída (indicadores, registradores, etc) 
 
 
8.11 MEDIDORES DE VAZÕES DE DESLOCAMENTO POSITIVO. 
Os medidores de vazões de deslocamento positivo basicamente captam e liberam 
um volume fixo de fluido por algum tipo de recalque. Esta ação pode ser desempenhada 
por um pistão, uma palheta rotativa, um diafragma ou bomba peristáltica. Estes medidores 
normalmente contam o número total de ciclos que ocorrem, e indicam ou registram um 
volume integrado de fluxo. Esses dispositivo de fluxo também podem ser considerados 
bombas volumétricas que recalcam um volume fixo por pistão, palheta, diafragma ou 
movimento peristáltico. 
Bombas a pistão. As bombas medidoras são empregadas para injetar-se uma 
quantidade exata de fluido numa linha de recalque ou recipiente coletor. A bomba a pistão 
é geralmente do tipo alternativa, o que significa que um pistão ou êmbolo injeta um 
volume fixo a cada curso 
Bombas rotativas. As bombas rotativas são capazes de fornecer fluxo uniforme, 
sem golpes de aríete, a pressões de até 100 bars. Este tipo de bomba também é útil com 
líquidos que apresentam grande viscosidade. Podem-se obter eficiências volumétricas até 
90% mantendo-se próximas as tolerâncias entre as superfícies de junção. Obtém-se um 
Figura 8.18 Esquema de um medidor tipo turbina 
fluxo uniforme com mais de uma palheta, de modo que parte dele sempre seja mantido 
contínuo. Neste tipo de bomba o fluxo é controlado por meio de válvulas. 
Bomba de diafragma. As bombas de diafragma usam uma membrana que á ativada 
por algum meio externo haste de calcar ou por meio de pressão hidráulica ou pneumática. 
A figura 8.19 mostra um corte desta bomba. 
Para pressões de até 8,5 bars, usam-se membranas ou diafragmas flácidos de Teflon. 
Para pressões maiores, de até 170 bars, usam-se pequenos diafragmas metálicos. O 
material utilizado depende do tipo de fluido, da temperatura e da pressão. A membrana 
ou diafragma está em contato direto com o fluido e o mecanismo de acionamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8.19 Vista em corte de um medidor tipo diafragma 
Bomba peristáltica. Quando é necessário recalcar fluidos que não podem fazer 
contato com a bomba ou com os componentes de medição, a bomba peristáltica se torna 
bastante útil. O fluido é geralmente recalcado por meio de um tubo plástico e não entra 
em contato físico com o mecanismo que movimenta o fluxo medido. O mecanismo de 
recalque pode ser roletes, palhetas acionadas por uma carne ou um roto r sobre um eixo 
excêntrico. Em cada caso o fluido é forçado através de um dado trecho da tubulação, 
capaz de suportar a pressão do sistema, por um movimento de compressão. Estas bombas 
são capazes de trabalhar com fluxos medidos desde uma fração de mililitros por minuto 
até 150 l/min A figura 8.20 mostra uma bomba peristáltica de rolete. 
O tubo flexível é usado para suportar a corrosão e para líquidos voláteis ou que 
requeiram um elevado grau de limpeza. É aplicado na área médica com o fim de bombear 
sangue durante testes analíticos. O controle de vazão na bomba peristáltica é feito 
variando-se a rotação do motor acionador. Em aplicações industriais o controle de vazão 
atinge a precisão de ± 1%. 
 
Figura 20 Medidor de vazão tipo peristáltico 
 
8.12 MEDIDORES DE VAZÕES DE CANAL ABERTO 
 
Os medidores de canal aberto são capazes de trabalhar com vazões de 15 l/min a 
3800 m3/min e são normalmente do tipo vertedouro ou calha Parshall. Este medidor é 
relativamente barato. É largamente usado na agricultura em irrigações e nos dejetos 
industriais. O vertedouro é visto na figura 7.26. Estes medidores empregam entalhes em 
forma de V, retangulares e trapezoidais. São utilizados entalhes em V tanto a 60° como a 
90. Sua precisão é de aproximadamente 2%. 
A vazão é medida pela simples medição da carga de água acima do ponto mais 
baixo da abertura do vertedouro pelo qual a água flui. Esta altura é medida por meio de 
uma boia, instalada numa caixa, chamada reservatório laminar, que faz parte da estrutura. 
A boia está localizada de modo a não ser perturbada pela velocidade do fluxo ou por 
qualquer turbulência O entalhe em forma de V oferece a maior magnificação para um 
único tamanho visto que a pequena abertura do V é capaz de acomodar pequenas vazões 
e a parte superior grandes vazões. Oferece a maior perda de carga devido à sua forma. 
 
 
 
 
 
 
Figura 21 Medidor aberto (a) tipo vertedor. (b) Tipo calha Parshall