Um medidor de vazão ultrassônico é um medidor de vazão que emite ondas ultrassônicas no líquido no tubo e mede o fluxo com base na diferença no tempo de viagem. Ele gera ondas ultrassônicas diagonalmente na direção do fluxo de fluido e pode ser medido com ele. Normalmente, muitos tipos de sensores são instalados em ambos os lados do tubo, mas recentemente, as ondas ultrassônicas refletidas do tubo são medidas diretamente por um detector. Tradicionalmente, os medidores de vazão ultrassônicos têm as vantagens de não haver perda de pressão do fluido e nenhuma peça de acionamento mecânico, mesmo com diâmetros de tubo maiores, o que pode reduzir custos devido ao princípio de detecção simples. Além disso, como o método clip-on não entra em contato direto com o líquido na tubulação, ele pode evitar que as impurezas se misturem e não são necessários trabalhos de construção, como cortar a tubulação.
Princípio do medidor de vazão ultrassônico
Existem vários métodos de medidores de vazão ultrassônicos, mas o centro de gravidade no local de fabricação é atualmente o método de tempo de voo. Como mencionado acima, os medidores de vazão ultrassônicos propagam ondas ultrassônicas diagonalmente ao fluxo de fluidos. Quando não há fluxo de fluido no tubo, as ondas ultrassônicas simplesmente se propagam entre os dois detectores. No entanto, se o líquido estiver fluindo na mesma direção das ondas ultrassônicas, as ondas ultrassônicas serão aceleradas no fluido, aumentando sua velocidade e reduzindo assim o tempo para atingir o detector. Por outro lado, se as ondas líquidas e ultrassônicas fluirem em direções opostas, levará mais tempo para as ondas ultrassônicas atingirem o detector. Como a variação no tempo da onda ultrassônica que atinge o detector varia com a direção do fluxo e a velocidade do líquido, a vazão é calculada levando em consideração essa variação. Além disso, a velocidade de propagação das ondas ultrassônicas é mais lenta que a das ondas eletromagnéticas, portanto, esse recurso é muito proeminente. É por isso que as ondas ultrassônicas são usadas neste método de medição de vazão.
Características dos medidores de vazão ultrassônicos
Embora os medidores de vazão ultrassônicos tenham muitas vantagens, eles também têm desvantagens.
Vantagens dos medidores de vazão ultrassônicos
1. Como não há acionamento mecânico, não há perda de pressão.
Os medidores de vazão ultrassônicos transmitem apenas ondas ultrassônicas entre fluidos, portanto, não há perda de pressão. Sem partes móveis, os medidores de vazão ultrassônicos são menos propensos a falhas.
2. Se o método de fixação for adotado, não há necessidade de construção, como corte de tubos.
Como o medidor de vazão ultrassônico clamp-on é instalado apenas na parte externa da tubulação, não são necessários trabalhos de construção, como cortar a tubulação. Além disso, como não há contato direto, pode-se impedir a entrada de corpos estranhos.
Desvantagens dos medidores de vazão ultrassônicos
É facilmente afetado por objetos estranhos ou bolhas de ar no líquido.
Objetos estranhos ou bolhas de ar no fluido são o pior inimigo na medição. Se a vazão do fluido aumenta, ocorre a cavitação (fenômeno em que bolhas de ar são criadas e desaparecem em pouco tempo devido a uma diferença de pressão durante o fluxo), dificultando a medição. Se isso acontecer, você precisará usar um separador de gás (separador) para remover bolhas de ar ou considerar outro tipo de medidor de vazão.
2. Requer tubo reto.
Como os tubos retos estabilizam o fluxo de fluido, é necessário um comprimento mínimo de tubo reto nos lados a montante e a jusante do medidor de vazão. Basicamente, o comprimento L de um tubo reto é expresso usando o diâmetro do tubo D como, por exemplo, L=5D (5 vezes o diâmetro do tubo). Em princípio, medidores de vazão ultrassônicos exigem que o fluido flua em um estado estacionário. Portanto, os trechos retos devem ser mais longos do que outros tipos de medidores de vazão. Outra vantagem é a fácil disponibilidade de modelos para grandes faixas de medição ou tubos de grande diâmetro.
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