Medição de vazão: Medidor de vazão eletromagnético – Parte 1

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.

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.