Medição de vazão: Medidor de vazão eletromagnético - Parte 1

Medidor de vazão eletromagnético

Olá leitor, neste artigo trazemos a primeira parte do material referente aos instrumentos utilizados para medição de vazão, de forma que o conteúdo apresentado aqui irá abranger o princípio de funcionamento básico do medidor de vazão eletromagnético. Faz parte da série Instrumentação Industrial - Sensores, onde são abordados diversos sensores para medição de temperatura, pressão, nível e vazão.

 

O princípio de operação de um medidor de vazão eletromagnético tem como base a lei da indução eletromagnética de Faraday, que por sua vez estabelece que, quando ocorre a movimentação de um condutor através de um campo magnético, uma tensão é induzida no condutor em questão.

 

Na lei de Faraday, a tensão induzida depende das velocidades relativas entre o condutor e o campo, do comprimento do condutor, do campo magnético ao qual este está submetido bem como o ângulo com o qual a interação entre condutor e campo ocorre. Logo, se um condutor de comprimento L move-se com uma velocidade V perpendicular a um campo magnético B, uma tensão será induzida entre os extremidades do condutor. O valor da tensão pode ser expresso por:

 

[math]\Large{E=BLV}[/math] (eq. 1)

 

O campo magnético é produzido através de bobinas localizadas no ponto adequado para a formação do campo desejado e estas são excitadas de acordo com o tipo do medidor. Para realizar a medição da vazão é imprescindível que o fluido que atravessa a tubulação (cuja vazão quer ser determinada) tenha um certo nível de condutividade. Para colher a tensão induzida são utilizados dois eletrodos colocados diametralmente opostos em um plano perpendicular ao do campo magnético gerado.

 

Esquema do Medidor de vazão eletromagnético
Figura 1 - Esquema do medidor de vazão eletromagnético

 

Sabendo que a relação entre a vazão e a velocidade do fluido no tubo é dada por:

 

[math]\Large{Q=AV}[/math] (eq. 2)

 

E a área da seção transversal da tubulação é dada por (considerando que o formato da tubulação seja cilíndrico):

 

Juntando as equações (2) e (3) temos:

 

[math]\Large{A=\pi * r^{2} =\pi * (D^{2}/4)}[/math](eq. 3)

 

Recorrendo agora à equação (1), pode-se concluir que:

 

[math]\Large{E=BLV}[/math], onde   [math]\Large{L=D}[/math]  (distância entre os eletrodos e diâmetro da tubulação)

 

Utilizando a equação (4), pode-se determinar a vazão procurada como sendo:

 

[math]\Large{Q=(\pi * D/4B)E}[/math] (eq. 4)  

 

Geralmente em muitos manuais, o fabricante inclui uma constante multiplicando os fatores presentes na equação (1) para eventuais ajustes em virtude do instrumento utilizado.

 

Bom, esta foi a primeira parte do nosso conteúdo voltado para a utilização de medidores de vazão eletromagnéticos. Na parte seguinte falaremos um pouco sobre os tipos existentes dos mesmos. Esperamos que você tenha gostado deste conteúdo, sinta-se à vontade para sugestões, críticas ou elogios. Deixe seu comentário abaixo.

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Daniel Madeira
Sou engenheiro eletricista graduado com ênfase em Controle e Automação pela Universidade Federal do Espírito Santo - UFES e Técnico em Eletrotécnica pelo Instituto Federal do Espírito Santo - IFES. Me interesso por todas as vertentes existentes dentro da Engenharia Elétrica, no entanto, as áreas relacionadas à automação e instrumentação industrial possuem um significado especial para mim, assim como a Engenharia de Manutenção que na minha opinião é um setor fascinante.

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RodrigoDaniel MadeiraVanessa TardelliGeraldo Gitirana Recent comment authors
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Rodrigo
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Rodrigo

Bom dia Daniel, tudo bom?
Estou estudando instrumentação para minha fábrica de cosmético, sabe me dizer se medidor de vazão eletromagnético funciona bem para Shampoo e/ ou condicionador? Saberia me falar também se o fluxo tem que ser constante para funcionamento ou se ele lê com precisão mesmo que o fluxo seja cortado e reiniciado com frequência?
Grato,
Rodrigo

Vanessa Tardelli
Visitante
Vanessa Tardelli

EM UM MEDIDOR DE VAZÃO QUE COSTUMA FAZER A LEITURA DO PROCESSO DE 200HL/H, UM CERTO DIA PASSOU A INDICAR 100HL/H.QUAIS PROBLEMAS PODEMOS TER NO MEDIDOR , SABENDO QUE FUNCIONAMENTO DO MESMO É ELETROMAGNÉTICO E QUE A VAZÃO REAL É 200HL/H?

Geraldo Gitirana
Membro
Geraldo Gitirana

Muito interessante acho que o mesmo princípio eletromagnético foi empregado em um correntômetro da Valeport. No caso o correntômetro é lançado de um navio e mede a velocidade da correnteza estando o barco parado.