MEDIDOR DE VAZÃO TIPO MÁSSICO THERMAL

FACULDADE PITÁGORAS

Francisco Jr

João Luiz

Milson Rodrigues

Philip Rodrigues

Adão Souza

Webert Alves

MEDIDOR DE VAZÃO TIPO MÁSSICO THERMAL

Trabalho para o Curso de Engenharia de Controle e Automação Faculdade Pitágoras de Ipatinga – MG, como requisito de Instrumentação.

Professor: Pedro Paulo Hespanhol

IPATINGA

JUNHO/ 2017

Introdução

Um medidor de vazão termal, também conhecido como medidor de vazão por balanço térmico, pode ser qualquer uma das variedades de dispositivos destinados a medir a velocidade de uma massa que passa através de um espaço fechado, normalmente um tubo. Como uma massa se move através de um espaço fechado, um medidor de vazão térmico detecta a taxa de fluxo através da medição do calor transferido a partir da superfície do sensor para a massa fluente. Estes tipos de sensores dependem da regra de como as mudanças de velocidade incidem ou geram um efeito de uma determinada massa nestes sensores utilizados para medição.

Aplicações

Costumam apresentar ampla aplicação industrial e laboratorial (analítica), sendo que eles são apropriados para gases tóxicos ou ainda corrosivos. Ele possibilita o controle de vazão, a saída de sinais de corrente ou tensão, e ainda é responsável pela comunicação dos materiais. Independente da aplicação é sempre muito interessante avaliar o que é melhor para cada tipo de processamento.

Alguns detalhes devem ser analisados antes de sair em busca do modelo perfeito, tais como:

– A medição de vazão mássica direta dos gases;

– Se o modelo possui uma execução industrial robusta;

– Conferir se o produto em si tem tempo de resposta ultrarrápido;

– Veja se o artigo conta com baixo custo, principalmente quando se trata de gases não agressivos;

– Sem tem partes móveis;

– Se pode ser programável;

– Se pode ser controlado por um microprocessador, etc.

Princípio de Funcionamento

O Medidor de Vazão Thermal utiliza tecnologia de Diferencial de Temperatura Constante (DT). O sensor tem dois elementos. Um dos elementos, a referência RTD mede a temperatura do gás. A eletrônica aquece o outro elemento até a temperatura do gás, mantendo uma constante DT entre a temperatura do gás e do elemento aquecido.

Como a vazão mássica aumenta, o número crescente de moléculas do gás remove mais calor do elemento aquecido. A eletrônica capta essa redução de temperatura e envia potência adicional ao elemento aquecido para manter a constante DT. A quantidade de potência enviada ao elemento aquecido é proporcional à taxa de vazão mássica. O módulo microprocessado então lineariza esse sinal para transmitir um sinal de saída elétrico.

Características

Faixa de vazão: 10 ncc/min até 33.900 nm3/h

Precisão: 0,5% ~ 2,0% da leitura 

Materiais: AISI-316L, Teflon e outros sob consulta.

Série FT2

Precisão para Vazão: ± 1% da leitura / ± 0,2% fundo de escala F.E.*

*Velocidade pontual de medidor de vazão tipo Inserção. É recomendado um trecho reto mínimo de 15 vezes o diâmetro da linha a montante do medidor e 10 vezes o diâmetro da linha a jusante, para o tipo Inserção. É recomendado um trecho mínimo de 8 vezes o diâmetro da linha a montante do medidor e 4 vezes o diâmetro da linha a jusante, para medidor de vazão em Linha.

Repetibilidade: ± 0,2% F.E

Tempo de Resposta: 0,9 segundos (one time constant)

Precisão para Temperatura: ± 1,8°F (± 1,0°C) para -40 a 300°F (-40 a 149°C);

± 3,6°F (± 2,0°C) para 300 a 500°F (249 a 260°C).

Velocidade mínima de 60 SFPM (0,3 Nm/s)

Unidades de Medição

SCFM, SCFH, Nm³/h, Nm³/min, Kg/h, Kg/min, Kg/s, Lbs/h, Lbs/min, Lbs/s, NL/h, NL/min, SL/min, SFPM, NMPS, SMPS, MMSCFD.

Range para Medidor de Vazão Tipo Inserção

0 a 32.000 sfpm (163 Nm/s) - Ar a 70°F, 1 atm

Obs: Condições Normais do ar a 70°F e 1 atm.

Use o cálculo anterior para tubulações maiores.

Para determinar se um Medidor de Vazão Thermal tipo Inserção irá operar apropriadamente, divide-se a vazão máxima pela área da linha. A aplicação é aceitável se a velocidade se encontra dentro do range de velocidade a seguir.

Vantagens de Desvantagens

Prós

• O medidor de fluxo de massa térmico pode medir o fluxo baixo em 0.02 ~ 2m / s (gás) e o medidor de fluxo térmico da imerso pode medir o fluxo em 2 ~ 60m / s e uma larga escala de diâmetros de tubos é suportado com instalação tipo inserido (Comate medidor de fluxo de massa térmica para DN25 ~ DN6000).
•  Perda de pressão muito baixa, não há peças móveis apenas os componentes do sensor de fluxo, estrutura simples fácil de instalar e de fácil manutenção.
•  O medidor de vazão de massa térmica é projetado para medir H2, N2, O2, CO, No, Ar, He.
•  O medidor de fluxo de massa térmico não faz a compensação da temperatura e da pressão, medindo o fluxo de massa diretamente.
• Custo Médio;
• Habilidade de medição de Gases com fluxo de baixa pressão;
• Bem adaptado para o fluxo de grandes quantidades de medições;
• Adequado para Aplicações de monitoramento de emissões;
• Os modelos com instalação do tipo inseridos possibilitam medição de tamanho de tubos largos.

Contra

• A temperatura máxima para o medidor de fluxo de massa térmica é 150 ° C.
• Medição não pode conter qualquer conteúdo de umidade caso contrário irá causar resultados de medição com erro.
• Precisão de baixa a média;
• A composição do gás deve ser tipicamente conhecida;
• Quase inteiramente usado para o gás; muito poucas aplicações líquidas;
• Não pode ser usado para medir o fluxo de vapor;

Tipos de Medidores de vazão mássica:

Medidor de vazão mássica tipo Thermal em Linha

O Proporciona uma medição direta da vazão ou velocidade mássicas sem necessidade de correções de pressão e temperatura. Não possui partes móveis. Ideais para grandes tubulações podendo medir vazões desde 0.004 SCFM até 1300 SCFM. Medidor de vazão mássica microprocessado para gases, tipo termal de inserção. Proporciona uma medição direta da vazão ou velocidade mássicas.[pic 1]