Medidores de vazão eletromagnéticos: princípio de funcionamento, vantagens, seleção e solução de problemas

A medição de vazão desempenha um papel crítico nos processos industriais modernos. Entre tantas tecnologias de medição de vazão disponíveis no mercado atualmente, o Medidor de Vazão Eletromagnético (muitas vezes chamado de medidor magnético) é um dos instrumentos mais utilizados para medir líquidos condutores.

O que é um medidor de vazão eletromagnético?

A medidor de fluxo magnéticomede a vazão de líquidos condutores usando a Lei da Indução Eletromagnética de Faraday. Quando um líquido condutor flui através de um campo magnético, é induzida uma tensão proporcional à velocidade do fluxo.

Estrutura Básica

Um medidor de vazão eletromagnético típico consiste em um tubo de vazão (revestido com material isolante), eletrodos (para detectar tensão induzida), bobinas de campo magnético, conversor/transmissor de sinal.

Quando o líquido condutor flui através do campo magnético, um sinal de tensão é gerado e detectado pelos eletrodos. O transmissor então converte esse sinal em uma saída de vazão.

Vantagens dos medidores de vazão eletromagnéticos

Os medidores de vazão eletromagnéticos oferecem vários benefícios importantes na medição industrial.

Baixo consumo de energia

Os medidores magnéticos normalmente exigem baixa potência operacional, o que os torna eficientes para operação-de longo prazo.

Adequado para mídias difíceis

Eles podem medir água potável, líquidos sujos, líquidos corrosivos, lamas ou até mesmo misturas líquidas-sólidas.

Por exemplo, águas residuais, lama de celulose, lama de mineração e líquidos químicos.

Não afetado pelas propriedades do fluido

Dentro de uma determinada faixa de condutividade, a medição não é afetada por:

• Temperatura
• Viscosidade
• Densidade
• Pressão

Isto os torna muito confiáveis ​​em ambientes industriais complexos.

Ampla faixa de medição

Os medidores de vazão eletromagnéticos têm uma taxa de abertura muito grande:

Faixa típica: 100:1

Alguns designs: até 1000:1

Resposta rápida

Como não existem partes móveis, os medidores magnéticos possuem:

• Sem inércia mecânica
• Resposta rápida
• Capacidade de medir fluxo pulsante
• Capacidade de medir fluxo direto e reverso
• Faixa de tamanho extremamente ampla

Os medidores de vazão eletromagnéticos industriais podem cobrir diâmetros de tubos de DN10-DN3000mm. Isto os torna adequados tanto para aplicações laboratoriais quanto para grandes tubulações municipais.

Desvantagens dos medidores de vazão magnéticos

Apesar de suas vantagens, os medidores de vazão eletromagnéticos também apresentam várias limitações.

Eles não podem medir líquidos não{0}}condutivos, gases, vapor ou líquidos que contenham grandes quantidades de gás, e também não podem medir líquidos de condutividade muito baixa, como produtos petrolíferos e solventes orgânicos.

Além disso, devido às limitações dos materiais de revestimento e do isolamento elétrico, os medidores magnéticos padrão não são adequados para fluidos com temperaturas muito altas-ou ambientes com temperaturas-extremamente baixas. As baixas temperaturas podem causar condensação ou geada, o que pode danificar o isolamento.

Condições operacionais e requisitos de instalação

Para garantir uma medição precisa, as seguintes condições devem ser satisfeitas:

O campo magnético deve ser estável e distribuído uniformemente.

O perfil de velocidade do fluido deve ser axissimétrico.

O líquido deve ser não-magnético e de condutividade uniforme

O tubo de medição deve estar completamente cheio de líquido (a menos que seja usado um tubo parcialmente cheio).

O líquido deve ter o mesmo potencial elétrico que o terra, portanto é necessário um aterramento adequado.

Falhas comuns e solução de problemas

1. Problemas de instalação

Muitas falhas ocorrem devido à instalação inadequada.

Erros típicos incluem:

Instalar o sensor no ponto mais alto de uma tubulação onde o ar se acumula

Instalação em tubos verticais descendentes, o que pode causar o esvaziamento do tubo

Falta de contrapressão, fazendo com que o tubo não permaneça cheio

Esses problemas levam a leituras instáveis ​​ou imprecisas.

2. Interferência Ambiental

As fontes de interferência comuns incluem:

• Correntes parasitas em dutos
• Ondas eletromagnéticas fortes
• Campos magnéticos de grandes motores

As soluções incluem:

• Aterramento independente
• Isolamento elétrico entre sensor e tubulação
• Cabos de sinal blindados

3. Dano de raio

Os relâmpagos podem introduzir surtos de alta tensão através de:

• Linhas de energia
• Bobinas de excitação
• Cabos de sinal

São necessários proteção adequada contra surtos e aterramento.

4. Mudanças Ambientais

Às vezes, um medidor de vazão funciona corretamente durante o comissionamento, mas posteriormente mostra sinais instáveis ​​devido a mudanças ambientais, como:

• Operações de soldagem próximas
• Transformadores recém-instalados
• Equipamento elétrico novo

Isso pode introduzir interferência inesperada.

Principais tipos de medidores de vazão eletromagnéticos

Os medidores de vazão eletromagnéticos podem ser classificados de várias maneiras.

Por estrutura

Tipo integral: sensor e transmissor são integrados.

Remoto (tipo-split): o sensor e o transmissor são instalados separadamente.

Por método de instalação

Conexão de flange

Conexão rosqueada

Conexão de braçadeira

Tipo wafer (sanduíche)

Por fonte de alimentação e comunicação

Comunicação RS485

Transmissão remota GPRS

Operação{0}}alimentada por bateria

Alguns modelos também integram monitoramento de pressão e comunicação remota de dados

Faixas de aplicação típicas

Grande Diâmetro (300 mm – 1000 mm)

Usado principalmente em:

Abastecimento municipal de água

Sistemas de drenagem

Estações de tratamento de água

Diâmetro Médio (50 mm – 250 mm)

As aplicações comuns incluem:

Celulose e licor negro em fábricas de papel

Lama de mineração

Pasta de carvão em usinas de preparação de carvão

Líquidos corrosivos em fábricas de produtos químicos

Água de resfriamento de alto-forno

Dutos hidráulicos de transporte de carvão

Diâmetro pequeno (< 50 mm)

Utilizado em indústrias que exigem condições higiênicas:

Indústria farmacêutica

Processamento de alimentos

Biotecnologia

Aplicações laboratoriais

Como selecionar o medidor de vazão eletromagnético correto

Ao selecionar um medidor de vazão eletromagnético, vários parâmetros importantes devem ser considerados.

Principais fatores de seleção

• Meio medido
• Diâmetro do tubo
• Temperatura
• Pressão
• Faixa de fluxo
• Fonte de energia
• Sinal de saída
• Método de instalação

Guia de seleção rápida

Por que os medidores de vazão eletromagnéticos são amplamente utilizados

Os medidores de vazão eletromagnéticos tornaram-se instrumentos essenciais em muitas indústrias, incluindo:

• Controle de processos industriais
• Medição de energia
• Monitoramento ambiental
• Sistemas de transporte
• Produção farmacêutica
• Pesquisa científica
• Observação oceanográfica
• Monitoramento de rios e lagos

Sua confiabilidade, baixa manutenção e capacidade de medir líquidos difíceis fazem deles uma das tecnologias de medição de vazão mais importantes da indústria moderna.

Conclusão

Quando adequadamente selecionados e instalados, os medidores de vazão eletromagnéticos podem oferecer alta precisão, manutenção mínima e excelente durabilidade, tornando-os a escolha preferida para medição de vazão industrial moderna.

Contate-nos HOJE para seleção de modelo profissional e orientação de instalação.