Realizando medição de vazão em campo - prático

Medição de vazão em campo

Esses dias estava conversando com um amigo sobre medidores de vazão e no meio da conversa ele me fez uma pergunta peculiar, como calibrar um medidor de vazão em campo?

Na hora respondi, mas comecei a pensar se essa dúvida era apenas dele ou também de outros profissionais?

Antes de terminar a série sobre simbologia de instrumentação resolvi falar um pouco sobre medição de vazão em campo voltado para medidores especiais e medidores diretos de volume do fluído.

Quem tem a oportunidade de colocar um medidor de vazão em bancada como vortex, magnético, mássico (coriolis) ou de medição direta de volume, pode notar que não é tão difícil calibrá-lo. Para calibrar em bancada precisamos de um medidor de vazão padrão em série com o medidor que queremos calibrar, normalmente esse sistema possui uma bomba e um tanque de armazenamento de água, sendo que água ficará recirculando nesse sistema. Lembrado que calibração (antigamente chamado de verificação) é comparar os valores de leitura de um instrumento com os valores de leitura de um instrumento padrão, não havendo interferência. Se ocorrer a interferência com a finalidade de corrigir um desvio significativo entre o instrumento e o padrão, esse receberá o nome de ajuste (antigamente calibração).

A figura abaixo demonstra um sistema básico para calibrar medidores de vazão em bancada.

Bancada de vazão - sistema básico

Bancada de vazão - sistema básico em PDF

E quando o problema é em campo?

Bom, aí temos alguns métodos que podem ser utilizados. Para realizar as medições em campo precisamos de alguns equipamentos extras também como uma balança de processo calibrada (será nossa referência, ou seja, nosso padrão), um compartimento para armazenar o líquido, normalmente uma bombona ou contêiner (se uso de contêiner deve-se procurar uma paleteira balança para facilitar o trabalho), se possível também utilizar um cronômetro. Com isso em mãos temos inúmeras maneiras de medir a vazão instantânea ou a totalização dos medidores de vazão, lembrando sempre que precisamos saber se o produto não é toxico ou inflamável, evitando assim acidentes, se possível realizar o teste com água.

• Devemos preencher a linha com água ou produto (se não for perigoso);
• Zerar o valor totalizado ou anotá-lo;

•  Colocar uma mangote (tubo flexível) em um trecho reto após o medidor de vazão e bloquear as válvulas de liberam o fluído para outros pontos, permanecendo uma conexão única do produto que passa no medidor ao mangote (com uma válvula no mangote);

• Zerar a balança com a bombona vazia ou paleteira balança com contêiner (zerar com mangote em cima);

• Colocar o mangote na bombona ou no contêiner;

• Abrir a válvula principal e se tiver um cronômetro em mãos iniciar a contagem;

O arranjo do sistema de medição de vazão em campo pode ser visto na figura abaixo.

 

Medição de vazão em campo - Arranjo com balança e conteiner

Medição de vazão em campo - link PDF

• Deve-se definir um tempo, normalmente 60 segundos (1 minuto);

• Após a vazão se estabilizar anotar o valor da vazão instantânea, durante esse tempo definido;

• Ao finalizar a dosagem, fechando a válvula principal após decorrido o tempo, anotar o valor totalizado pelo medidor e anotar o valor pesado na balança;

• Se for mássico, comparar o valor totalizado do medidor e da balança e com o tempo anotado e o valor totalizado comparar o valor da vazão instantânea anotada do medidor mássico com o valor de pesagem da balança dividido pelo tempo. Ex: Valor totalizado do medidor de vazão 61 kg, valor pesado 60 kg, tempo dosado 60 segundos, vazão instantânea anotada 61 kg/min, peso da balança / tempo = 60 kg/60s = 1 kg/s como 60 segundos é igual a 1 minuto podemos considerar 60 kg/1 min = 60 kg/min.

• Se for volumétrico, fazer os mesmos cálculos acima, porém considerando a massa específica do produto (massa específica = massa/volume), se for água a temperatura ambiente podemos considerar a massa específica igual a 1000 kg/m³. Como a massa específica varia com a temperatura, para calibração em campo podemos considerar água nesse valor com temperatura ambiente, para outros casos podemos proceder como o exemplo. Ex: Massa especifica do produto 1200 kg/m³, valor totalizado do medidor de vazão 50 l, valor pesado 60 kg, tempo dosado 60 segundos, vazão instantânea anotada 50 l/min, peso da balança / tempo = 60 kg/60s = 60 kg/1 min = 60 kg/min, o valor da vazão instantânea calculada e a totalização pesada devem ser convertidos em volume através do valor de densidade, nesse caso consideramos.

Portanto, para totalização temos:

Para converter para litros multiplicamos por 1000.

Temos 50 litros totalizados em um tempo de 1 minuto, temos portanto 50 l/min como vazão média instantânea.

Comparar os valores obtidos pelo medidor com os valores obtidos pela balança e cronômetro, verificar se as medições estão coerentes, caso contrário o equipamento deve ser retirado para testes em bancada com possível manutenção.