Mecânica dos fluidos/Classificação dos medidores de vazão

A vazão é, atualmente (2010), a terceira grandeza mais medida nos processos industriais, atrás apenas da presão 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.

Classificação dos 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 idéias 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