Medidores de caudal Coriolis

O que é um medidor de caudal Coriolis?

Compreender o efeito Coriolis

Mecanismo de funcionamento

1. Vibração do tubo:

   Uma unidade de acionamento eletromagnético faz vibrar o tubo de escoamento na sua frequência natural. Esta vibração ocorre perpendicularmente à direção do fluxo do fluido.

2. Fluxo de fluido através do tubo vibratório:

   Quando o fluido entra no tubo vibratório, começa a interagir com a vibração do tubo.

3. Deteção de mudança de fase:

   Sensores localizados na entrada e na saída do tubo detectam a diferença de tempo (mudança de fase) entre as vibrações nestes dois pontos.

4. Cálculo do caudal mássico:

   A mudança de fase é diretamente proporcional ao caudal mássico do fluido. Quanto maior for o caudal mássico, maior será a mudança de fase. A eletrónica do medidor de caudal calcula o caudal mássico com base nesta mudança de fase.

5. Medição da densidade e da temperatura:

   Muitos medidores de caudal Coriolis também medem a densidade do fluido, analisando as alterações na frequência de vibração, bem como a temperatura utilizando sensores de temperatura incorporados. Isto permite cálculos adicionais, como o caudal volumétrico e a análise da composição do fluido.

Desenhos de tubos do medidor de caudal Coriolis

1. Tubos em forma de U

   • Descrição:Apresentam um ou mais tubos em forma de U.
   • Vantagens:
     • Elevada sensibilidade devido à maior deslocação causada pela forma de U.
     • Eficaz para medir caudais baixos.
   • Limitações:
     • Design mais volumoso.
     • Maior queda de pressão em comparação com os tubos rectos.

2. Tubos em forma de S (Omega)

   • Descrição: Assemelham-se à letra grega Ómega (Ω) ou a uma forma de S.
   • Vantagens:
     • Design compacto em comparação com os tubos em forma de U.
     • A estrutura equilibrada reduz o stress e prolonga a vida útil do medidor.
   • Limitações: Ligeiramente menos sensível do que os tubos em forma de U.

3. Tubos rectos

   • Descrição: São constituídos por um ou dois tubos rectos.
   • Vantagens:
     • Queda de pressão mínima.
     • Mais fácil de limpar, ideal para aplicações sanitárias.
     • Menor risco de entupimento com fluidos viscosos ou carregados de partículas.
   • Limitações:
     • Menos sensível a caudais baixos.
     • Pode exigir um suporte mais robusto para evitar vibrações externas.

4. Tubos curvos duplos

   • Descrição: Incorporar dois tubos curvos paralelos.
   • Vantagens:
     • Sensibilidade e precisão melhoradas.
     • Redução dos efeitos das vibrações externas.
   • Limitações:Uma conceção mais complexa pode aumentar o custo.

Precisão do medidor de caudal Coriolis

• Líquidos: ±0,1% a ±0,2% da leitura.
• Gases: ±0,5% a ±1,0% da leitura.

Factores que influenciam a precisão

1. Propriedades dos fluidos:

   A viscosidade, a densidade e a temperatura podem afetar as medições, mas os medidores Coriolis compensam eficazmente estas variações.

2. Condições de fluxo:

   Fluxos em redemoinho ou perfis de velocidade assimétricos podem introduzir erros. Uma instalação correta ajuda a mitigar estes problemas.

3. Vibrações externas:

   As vibrações de equipamentos próximos podem interferir com o funcionamento do medidor. Poderão ser necessárias medidas de isolamento ou amortecimento.

4. Fluxo bifásico:

   A presença de bolhas de gás em líquidos ou de gotículas de líquido em gases pode afetar a precisão.

Melhorar a precisão

• Calibração: A calibração regular garante que o medidor mantém a sua precisão ao longo do tempo.
• Instalação: Seguir as diretrizes do fabricante para a instalação minimiza potenciais erros.
• Manutenção: As inspecções e a manutenção de rotina evitam a degradação do desempenho.

Rangeabilidade do Medidor de Fluxo Coriolis

• Rácios de rotação: Até 100:1 para líquidos, o que significa que o caudal máximo é 100 vezes superior ao caudal mínimo que o medidor pode medir com precisão.

Vantagens da elevada capacidade de alcance

• Versatilidade: Um único contador pode cobrir uma vasta gama de caudais, reduzindo a necessidade de vários contadores.
• Rentável: Custos de instalação e manutenção mais baixos devido ao menor número de contadores necessários.
• Flexibilidade do processo: Ideal para processos com caudais variáveis.

Dimensionamento e queda de pressão do medidor de caudal Coriolis

Considerações sobre o dimensionamento

1. Caudal: O contador deve ser dimensionado para lidar com o caudal máximo previsto sem exceder a sua capacidade.
2. Caraterísticas do fluido: A viscosidade e a densidade afectam o funcionamento do medidor e devem ser consideradas durante o dimensionamento.
3. Condições do processo: As condições de temperatura e pressão podem influenciar a seleção do material e a conceção do medidor.

Queda de pressão

• Definição: A redução da pressão à medida que o fluido passa pelo medidor de caudal.
• Factores que influenciam a queda de pressão:
  • Desenho do tubo: Os tubos curvos resultam geralmente em maiores quedas de pressão do que os tubos rectos.
  • Caudal: Caudais mais elevados aumentam a queda de pressão.
  • Viscosidade do fluido: Os fluidos mais viscosos conduzem a maiores quedas de pressão.
• Mitigação:
  • Dimensionamento correto: O sobredimensionamento do medidor pode reduzir a queda de pressão, mas pode afetar a precisão em caudais baixos.
  • Seleção de tubos: A escolha de um design de tubo reto pode minimizar a queda de pressão.