Medidores Ultra-sonicos
Por: AndressaCarolB • 28/11/2015 • Pesquisas Acadêmicas • 1.379 Palavras (6 Páginas) • 246 Visualizações
Medidores Ultra-sônicos
Medidores ultra-sônicos, podem ser definidos com sendo os medidores de vazão que usam a velocidade do som como meio auxiliar de medição. Existem medidores ultra-sônicos nos quais os transdutores são presos à superfície externa da tubulação, e outros com os transdutores em contato direto com o fluído. Eles podem ser divididos em dois tipos principais, os Medidores a efeito Doppler e os Medidores de tempo de trânsito.
Medidores por efeito Doppler
O medidor de vazão Ultrassônico não intrusivo por efeito Doppler mede a velocidade do fluxo através da variação de frequência de ecos ultra-sônicos emitidos por cristais piezoelétricos, que ao serem refletidos pelas bolhas ou sólidos contidos no liquido, retornam ao sensor de vazão com frequência alterada (efeito Doppler). A unidade eletrônica do medidor de vazão converte em leituras de velocidade e totalização. De forma geral, o efeito Doppler é aparente variação de frequência produzida pelo movimento relativo de um emissor e de um receptor de frequência. Nesses medidores, e dependendo das realizações práticas, a influência da densidade de partículas reflexivas poderá introduzir erros suplementares.
[pic 1]
Medidores de Tempo de Trânsito
O medidor de vazão a tempo de trânsito mede o tempo que a onda mecânica leva para ir de um cristal a outro. Para que a medição seja possível, os medidores de tempo de trânsito devem medir vazão de fluídos relativamente limpos. Ao contrário dos instrumentos anteriores, estes instrumentos não são adequados para medir vazão de fluídos que contêm partículas. Um dos cristais pode ser colocado do outro lado do tubo ou no mesmo lado, recebendo o sinal após uma reflexão na parede oposta. O tempo de trânsito é inversamente proporcional à velocidade resultante, assim:
[pic 2]
onde vs é a velocidade do som naquele fluido, e Θ é o ângulo entre o feixe ultrassônico e o escoamento. Nos medidores de tempo de trânsito, a configuração geométrica do percurso do feixe acústico é perfeitamente definida.
É importante destacar, que os dois tipos de medidores são complementares, já que o primeiro opera com líquidos que contêm partículas sólidas ou gasosas e o segundo requer fluídos limpos. Em ambos os tipos de medidores, o perfil de velocidades da veia fluida deve ser compensado.
Medidor por Efeito Coriolis
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 frequência 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 magnéticos que geram uma tensão em formato de ondas senoidais. 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. Resumidamente,
[pic 3]
As forças geradas pelos tubos criam uma certa oposição à passagem do fluido na sua região de entrada (região da bobina1) , e em oposição auxiliam o fluído na região de saída dos tubos. O atraso entre os dois lados é diretamente proporcional à vazão mássica. Um RTD é montado no tubo, monitorando a temperatura deste, a fim de compensar as vibrações das deformações elásticas sofridas com a oscilação da temperatura. O transmissor é composto de um circuito eletrônico que gera um sinal para os tubos de vazão, alimenta e recebe o sinal de medida, propiciando saídas analógicas 4 à 20 mA, de freqüência (0 à 10 mil Hz) e até digital RS 232 e/ou RS 485. Estas saídas são enviadas para instrumentos receptores que controlam bateladas, indicam vazão instantânea e totalizada, ou para PLCs, SDCDs, etc
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