O que é um medidor de vazão eletromagnético
Um medidor de vazão eletromagnético, chamado na prática de medidor eletromagnético, mede a vazão volumétrica de um líquido condutivo. No interior da seção não há nada além do próprio líquido: o medidor aplica um campo magnético através de uma seção revestida da tubulação e lê a pequena tensão que o líquido em movimento gera entre dois eletrodos. Como nada obstrui o escoamento, não há perda de pressão a considerar e nada em que fibras, sólidos ou partículas de polpa possam se prender.
É essa construção que faz o tipo aparecer sempre que o meio é difícil. Efluente com areia, pasta de papel, polpa de mineração, linhas de dosagem de produtos químicos e linhas de alimentos ou bebidas que precisam ser limpas no local são aplicações de rotina. A única precondição rígida é a condutividade - o líquido tem de ser condutivo bastante para que o sinal possa ser extraído - e a tubulação precisa correr cheia. São essas duas condições, e não a classe de exatidão, que decidem se um medidor eletromagnético é o instrumento certo.
Esta página trata de como configurar um: qual revestimento e qual eletrodo o meio impõe, o que a instalação precisa fornecer e qual das tecnologias de vazão vizinhas assume no momento em que o meio deixa de ser condutivo ou a tubulação deixa de correr cheia.
Como um medidor de vazão eletromagnético mede
A medição segue a lei da indução de Faraday. Um condutor que se move através de um campo magnético desenvolve uma tensão proporcional à sua velocidade e, para uma dada seção e intensidade de campo, essa tensão é proporcional à velocidade média do escoamento. O campo é gerado por bobinas externas ao tubo, os eletrodos captam o sinal do líquido e o revestimento evita que o sinal feche curto-circuito pelo corpo metálico da tubulação. O transmissor de vazão converte então a velocidade e a seção transversal conhecida em uma vazão volumétrica.
Disso decorrem duas consequências práticas. Primeiro: um líquido abaixo da condutividade de que o sensor precisa não gera sinal utilizável, então água desionizada, solventes puros e a maioria dos hidrocarbonetos estão fora de escopo, e não apenas difíceis. Segundo: o circuito eletromagnético inclui o tubo e a terra, de modo que uma referência de aterramento estável faz parte da medição e não é um cuidado de instalação. Um medidor sem aterramento correto mantém um zero em deriva, e nenhuma calibração resolve isso.
O que a leitura vale em serviço depende menos do sensor do que de como ele foi dimensionado e instalado. Uma seção escolhida só pela bitola da tubulação pode deixar a velocidade fora da faixa de trabalho do sensor, e uma instalação próxima de uma bomba, de uma válvula parcialmente aberta ou de uma curva introduz turbilhão que a calibração não incluía.
Opções de configuração
Grande parte da especificação é definida por essas decisões, e não pela classe de exatidão. Cada uma restringe a seguinte, e por isso elas são resolvidas em ordem.
| Configuração | Opções a definir | O que isso decide de fato |
| Material do revestimento | Famílias de elastômero e de fluoropolímero, com vários graus em cada uma | Compatibilidade química com o meio e a faixa de temperatura utilizável. Isso é definido primeiro, porque restringe quais eletrodos passam a ser permitidos. |
| Material do eletrodo | Aço inoxidável, ligas de níquel resistentes à corrosão, titânio, tântalo, platina e outras | Resistência ao meio específico e à abrasão. Uma polpa abrasiva e um ácido agressivo empurram a escolha para lados diferentes. |
| Revestimento e eletrodo como par | Precisam ser qualificados juntos, e não escolhidos um de cada vez | Um revestimento e um eletrodo podem ser individualmente adequados e ainda assim falhar como combinação diante de um meio reativo. |
| Corpo e estilo de instalação | Variantes flangeada, entre flanges, de inserção e higiênica | Se a linha precisa ser aberta, se há uma seção de passagem plena disponível e se o processo é limpo no local. |
| Montagem do transmissor | Integral ou montada à distância | Se o valor é lido em um ponto quente, vibrado ou de difícil acesso, ou em um local a que uma pessoa chega com conforto. |
| Saída e comunicação | Pulso ou frequência, 4-20 mA, HART, Modbus e outros barramentos | Se o sinal é contabilizado como volume, exibido como taxa instantânea ou lido por um sistema de controle. |
| Alimentação elétrica | Rede elétrica, CC de baixa tensão ou bateria | Se existe alimentação no ponto de instalação e se a contagem precisa continuar durante uma interrupção de energia. |
| Padrão da conexão de processo | Padrão de flange, classe de pressão e face | Se o medidor é aparafusado à tubulação existente ou precisa de adaptadores e de uma segunda interface de vedação. |
Como escolher um medidor de vazão eletromagnético
| Fator | Por que isso decide a resposta | Como definir isso antes de cotar |
|---|
| Condutividade do líquido | Abaixo do nível de que o sensor precisa nenhum sinal estável pode ser extraído e o tipo está simplesmente errado | Informe o fluido e a condutividade dele, quando souber. Não infira a condutividade pelo nome do fluido - o mesmo nome de produto cobre uma solução condutiva e uma não condutiva. |
| Vazão mínima, normal e máxima | Dimensionar só pela máxima deixa a extremidade baixa da operação na parte da faixa em que a leitura é mais fraca | Informe os três valores e quantas horas por dia a linha opera em cada um. |
| Seção e velocidade resultante | A velocidade na seção de medição é o que o sensor efetivamente vê; a bitola da tubulação é só um ponto de partida | Informe o diâmetro externo e a espessura de parede do tubo existente, e não apenas a bitola nominal. |
| Par revestimento e eletrodo | Esses dois determinam se o medidor sobrevive ao meio, muito antes de a exatidão importar | Liste todos os meios que a linha vai transportar, inclusive fluidos de limpeza e de enxágue. |
| Trecho reto de tubulação e aterramento | Turbilhão e uma referência de terra ruim aparecem como zero instável, e não como uma falha evidente | Envie um esboço do local previsto e do que há imediatamente a montante e a jusante dele. |
| O ambiente do processo | Limpeza higiênica, lavagem com jato, área classificada e sepultamento mudam o corpo e o invólucro, e não apenas a etiqueta | Informe as operações de limpeza no local, a classificação da área e se o medidor ficará submerso ou sujeito a jato de água. |
Se algum destes pontos ainda estiver em aberto, envie o que souber. Um orçamento pode ser emitido a partir da descrição da aplicação e refinado quando as lacunas forem preenchidas.
As alternativas mais próximas
Estes são os tipos em que uma consulta sobre um medidor de vazão eletromagnético normalmente se resolve, e o ponto em que a escolha realmente se decide.
| Alternativa mais próxima | Diferença em relação a um medidor eletromagnético |
| Medidores de vazão por ultrassom | Montados fora do tubo ou inseridos através dele, de modo que não precisam de líquido condutivo nem exigem abrir a linha. Os tipos de fixação externa convêm a adaptações e a tubos de grande diâmetro; a leitura depende do estado da parede do tubo e do acoplamento acústico, coisa com que um medidor eletromagnético molhado não precisa se importar. |
| Medidores de vazão por vórtice | Uma barreira geradora desprende vórtices alternados cuja frequência acompanha a velocidade. É o caminho prático para medir vapor e gases, que um medidor eletromagnético não mede de forma alguma, mas ele espera um escoamento monofásico limpo e um número de Reynolds dentro da sua faixa de trabalho. |
| Medidores de vazão mássicos Coriolis | Mede vazão mássica e densidade diretamente, que é o que a transferência de custódia e a dosagem de alto valor realmente precisam. Seções grandes deixam de ser econômicas e a perda de carga através dos tubos pode não convir a uma linha por gravidade. |
| Medidores de vazão por turbina | Contagem mecânica de um elemento que gira ou que desloca volume, muito adequada a líquidos limpos de baixa viscosidade e à dosagem em batelada. Sólidos, fibras e abrasão são o que os descarta onde um medidor eletromagnético continua funcionando. |
| Medidores de vazão para canal aberto | Para escoamento em canal com superfície livre, em que a profundidade é convertida em vazão através de uma estrutura conhecida. O medidor eletromagnético exige a tubulação cheia, então esta é a resposta quando não existe tubo pressurizado a medir. |
| Medidores de vazão de área variável | Um flotante sobe em um tubo cônico e dá indicação visual sem alimentação. Simples e barato de instalar, mas de leitura só local e pouco adequado a meios opacos, sujos ou automatizados. |
Duas dessas alternativas não podem ser usadas em vazão de vapor ou de gás de forma alguma, e o medidor eletromagnético é uma delas. Onde a mesma linha transporta tanto aplicações de líquido quanto de gás, isso sozinho decide a tecnologia.
O que incluir na solicitação
A primeira resposta pode ser um orçamento, e não um conjunto de perguntas, se a consulta trouxer esses dados. Quando um valor não for conhecido, envie a descrição da função e confirmaremos o que ela implica.
- Nome do meio, composição e condutividade, quando conhecida
- Vazão mínima, normal e máxima
- Diâmetro externo e espessura de parede da tubulação, e o padrão de flange com que ela deve combinar
- Preferência de revestimento e eletrodo ou, se ainda não decidida, o ambiente químico
- Faixa de temperatura do meio e de pressão da linha em serviço
- Saída exigida, e quem vai lê-la
- Alimentação disponível no ponto de instalação, e se um display remoto é necessário
- Se o processo é limpo no local, e se a área é classificada
- Quantidade, porta de destino e data de entrega exigida
