Medidor de vazão por ultrassom de fixação externa

Um medidor de vazão de fixação externa existe por causa de um problema prático: o tubo que mais precisa ser medido costuma ser aquele que não pode ser cortado. Uma adutora existente de grande diâmetro, a coluna de aquecimento de um edifício, uma linha que alimenta um processo contínuo são cada um candidato a uma medição de vazão, e nenhum deles pode sair de serviço para que uma seja instalada. O medidor de vazão por ultrassom de fixação externa responde a isso colocando os transdutores na parte externa do tubo e medindo através da parede.

A contrapartida dessa conveniência é uma medição cuja qualidade depende do próprio tubo, e é por isso que o detalhe do tubo importa aqui mais do que em qualquer outra tecnologia de vazão.

Do que o instrumento é feito

Dois transdutores e uma unidade. A unidade é o instrumento: ela aciona os transdutores, cronometra os pulsos e calcula a vazão, e é a parte que muda entre as formas desta linha. Uma unidade de parede fica em um ponto e mantém um total contínuo. Uma unidade portátil é levada de um tubo a outro e responde a uma pergunta de medição sem instalação nenhuma. Uma unidade fixa compartilha os mesmos transdutores para um ponto permanente de registro.

Os transdutores se dividem por como alcançam o líquido. Os de fixação externa são apertados na parte externa do tubo, e a faixa coberta pelo material inclui transdutores pequeno, médio e grande, cada um abrangendo uma banda de diâmetros, além de um tipo montado sobre suporte para espaços confinados e tubos pequenos. Os de inserção atravessam a parede e entram no escoamento, o que o material descreve como instalável sem parar a produção até uma espessura de parede declarada e até uma espessura maior sob encomenda especial.

Medindo através da parede do tubo

A medição compara o tempo que um pulso de ultrassom leva para atravessar o tubo a favor do escoamento e contra ele. A diferença é pequena e é calculada a partir do comprimento do caminho acústico, de modo que é preciso informar ao medidor a geometria do tubo, e é aí que a medição de fixação externa se separa de um instrumento molhado. O sinal atravessa a parede duas vezes e depende do acoplamento entre transdutor e parede, de modo que o material de que o tubo é feito, a sua espessura, o estado da sua superfície externa e a qualidade do acoplamento fazem parte da medição, e não são acessórios dela.

A forma de inserção remove essa dependência ao colocar o transdutor dentro do líquido, e é por isso que o material a oferece até um diâmetro grande, em que o caminho acústico através de uma parede espessa seria marginal. O que ela custa é uma abertura no tubo.

Instalação e uso

Os transdutores de fixação externa são fixados na parte externa do tubo, de modo que a linha não é aberta e nenhum furo é feito. Os transdutores de inserção exigem uma parada, salvo quando a parede está dentro do limite declarado e a conexão é feita sob pressão. A montagem sobre suporte é oferecida para passagens pequenas e espaços confinados, e o material a descreve para monitoramento fixo de longo prazo.

Como o instrumento lê ao longo de um caminho, e não em um ponto, é preciso um trecho reto a montante e a jusante da posição de medição, e o material por trás desta página não declara um valor para isso. Isso é uma pergunta para a consulta, e não algo a ser inferido de outra tecnologia: o requisito decorre do arranjo dos transdutores e do tubo, e deve ser confirmado antes de se fixar o ponto de montagem.

As formas e para que cada uma serve

A unidade de parede é a indicada para um ponto permanente de registro, e é a forma que aceita o transdutor de inserção quando o tubo não pode ser medido por fora. A unidade portátil leva os mesmos transdutores de fixação externa e é descrita para inspeção e medição temporária, o que a torna o instrumento comprado quando a aplicação ainda não está confirmada. A unidade fixa é fornecida com o transdutor médio, para a faixa comum de diâmetros de tubo, e existe uma forma de conjunto com uma unidade de parede e um transdutor juntos.

Limites de medição e critérios de seleção

O material por trás desta página é um resumo de linha, e as suas lacunas são grandes o bastante para ser listadas, e não disfarçadas. Ele não dá faixa de velocidade de escoamento, nem repetibilidade, nem sinal de saída, nem tensão de alimentação, nem interface de comunicação. Ele declara uma exatidão de ±1 % do fundo de escala, que é uma base diferente de uma percentagem da leitura e não comparável com ela. E descreve a medição de calor e de frio como parte da unidade sem listar os sensores de temperatura combinados que uma medição assim exige.

A temperatura máxima é dada de um modo que deixa a resposta em aberto: uma faixa comum de -30 a 90 °C, com um valor mais alto de 130 °C contra uma unidade e 160 °C contra outra, e sem declaração das condições em que o valor mais alto se aplica. Até que isso seja definido, a faixa conservadora é a que deve servir ao projeto.

A outra limitação pertence à tecnologia, e não a esta linha. A medição de fixação externa precisa de um tubo que conduza o sinal e de um tubo cuja espessura de parede seja conhecida, de modo que um tubo muito corroído, mal revestido, de concreto ou com revestimento interno desconhecido pode não ser mensurável por fora. Isso não é uma falha do instrumento; é a geometria recusando ser medida, e a forma de inserção é a resposta quando isso se aplica.

Pedido

Os itens que definem a resposta são o material do tubo, o diâmetro externo e a espessura de parede, e se o tubo tem revestimento interno; se a linha pode sair de serviço, e por quanto tempo; o meio e a sua temperatura normal e máxima; a vazão mínima, normal e máxima; se é necessário um total de vazão, uma taxa, ou calor além da vazão; se a instalação é permanente ou uma medição pontual; a saída necessária e o que vai lê-la; se existe alimentação no ponto de instalação; e o trecho reto disponível. Um desenho do tubo e uma descrição do serviço que a leitura vai prestar bastam para emitir um orçamento de cobertura. Quantidade, porta de destino e data de entrega necessária completam o pedido.