Como funciona um medidor de vazão tipo braçadeira?

Um medidor de vazão tipo clamp-on utiliza tecnologia ultrassônica para medir a velocidade do fluido que flui através de um tubo sem a necessidade de contato direto com o fluido. A seguir, uma descrição detalhada de seu funcionamento:

1. Componentes-chave
• Transdutores: Dois transdutores ultrassônicos são fixados na parte externa do tubo. Esses dispositivos atuam como transmissores e receptores de ondas ultrassônicas.
• Unidade Eletrônica: Processa os sinais dos transdutores e calcula a vazão.

2. Princípios de Medição

Existem dois princípios de funcionamento principais para medidores de vazão tipo clamp-on: Tempo de Trânsito e Efeito Doppler.

A. Princípio do Tempo de Trânsito (Mais Comum)
• Como funciona:
• Os transdutores enviam pulsos ultrassônicos através do tubo em um ângulo, tanto a jusante (no sentido do fluxo) quanto a montante (contra o fluxo).
• A onda sonora que se propaga rio abaixo se move mais rapidamente porque é auxiliada pelo fluxo do fluido, enquanto a onda rio acima leva mais tempo, pois se opõe ao fluxo.
• A diferença nos tempos de trânsito (Δt) entre os sinais a jusante e a montante é proporcional à velocidade do fluxo.
• Cálculo de vazão:
O medidor de vazão calcula a velocidade do fluxo usando a equação: Uma vez determinada a velocidade, a vazão volumétrica é calculada com base na área da seção transversal do tubo.

B. Princípio do Efeito Doppler
• Como funciona:
• As ondas ultrassônicas são transmitidas para dentro do tubo e refletem em partículas ou bolhas no fluido.
• As ondas refletidas sofrem uma mudança de frequência (efeito Doppler) devido ao movimento dessas partículas com o fluido.
• A variação na frequência é proporcional à velocidade do fluxo.
• Casos de uso:
Este método é ideal para fluidos que contêm sólidos em suspensão ou bolhas de gás, como águas residuais ou lamas.

3. Etapas da Operação
1. Fixação dos transdutores no tubo: Os transdutores são fixados na superfície externa do tubo em um ângulo preciso, com base no material do tubo, diâmetro e tipo de fluido.
2. Calibração: O medidor é calibrado com base em detalhes como diâmetro do tubo, espessura da parede e propriedades do fluido (por exemplo, densidade e viscosidade).
3. Transmissão de sinal: Os transdutores enviam e recebem ondas ultrassônicas, e a eletrônica do medidor analisa os sinais.
4. Cálculo da Vazão: O dispositivo calcula a velocidade do fluido e a converte em uma vazão volumétrica, normalmente exibida no dispositivo ou transmitida para um sistema de monitoramento.

Vantagens do design de fixação por grampo
• Não invasivo: Não há necessidade de cortar o cano ou interromper o fluxo.
• Flexibilidade: Pode ser usado em diversos materiais de tubulação (por exemplo, metal, PVC) e tamanhos.
• Portabilidade: Geralmente portátil para verificações pontuais ou medições temporárias.
• Manutenção mínima: Sem peças móveis ou contato com o fluido.

Aplicações comuns
• Distribuição e tratamento de água.
• Monitoramento de processos industriais.
• Sistemas de climatização (HVAC).
• Auditorias energéticas.
• Oleodutos e gasodutos.

Essa versatilidade faz dos medidores de vazão de fixação externa uma escolha popular em diversos setores para medições de vazão precisas e não invasivas.