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Medidores ultrassônicos vs. medidores Coriolis: qual faz sentido para minha aplicação?

Medidores de vazão são necessários em uma variedade de bebidas e aplicações de tratamento de águas residuais. Eles podem ser usados ​​para medir produtos químicos sendo dosados ​​e regular a entrada e saída da bomba, para rastrear perdas de água, para medir o fluxo de fluidos no sistema e muito mais.

Entre as tecnologias de medição de vazão, os medidores Coriolis são conhecidos por sua extrema precisão, geralmente entre +/-0.1% a 0.2%. No entanto, essa extrema precisão vem com um preço extremo. Antes de se comprometer com tal investimento, é importante saber os prós e contras da tecnologia de medidores Coriolis e como ela se compara a tecnologias alternativas que têm preços mais econômicos, como medidores ultrassônicos.

Como funcionam os medidores Coriolis e ultrassônicos

Sistema Skid com Bomba Peristáltica e Medidor de Vazão Ultrassônico MS6
Figura 1. Painel do Um exemplo de medidor ultrassônico conectado a uma bomba de medição química. Este tipo de medidor pode medir com precisão fluxos baixos e requer pouca ou nenhuma manutenção.

Os medidores Coriolis medem a taxa de fluxo de massa de um fluido utilizando um ou mais tubos vibratórios. Conforme o fluido se move pelos tubos, a interação entre seu fluxo e a vibração do tubo cria uma deflexão ou torção mensurável nos tubos. Essa deflexão é diretamente proporcional à taxa de fluxo de massa do fluido. Os sensores detectam a mudança de fase entre as extremidades de entrada e saída dos tubos, e a eletrônica do medidor usa essas informações para calcular o fluxo de massa com precisão.

Por comparação, medidores ultrassônicos (Figura 1) mede a vazão volumétrica de um fluido usando ondas sonoras. Pulsos ultrassônicos são transmitidos entre transdutores colocados em lados opostos do tubo. Esses pulsos viajam tanto a montante quanto a jusante do fluxo. Quando o fluido está se movendo, as ondas sonoras que viajam com o fluxo se movem mais rápido do que aquelas que viajam contra ele, criando uma diferença de tempo mensurável, ou "tempo de trânsito", que é usada para calcular a velocidade do fluxo e, finalmente, a vazão. Alguns medidores ultrassônicos também podem usar o efeito Doppler, contando com reflexões sonoras de partículas ou bolhas dentro do fluido, para medir o fluxo.

A principal diferença entre cada tipo de medidor é que o medidor Coriolis mede massa, enquanto medidores ultrassônicos medir velocidade. Isso significa que a precisão do primeiro não é impactada por mudanças de temperatura, densidade ou viscosidade. Os medidores Coriolis medem massa, independentemente da fase em que ela esteja. É por isso que eles são frequentemente preferidos em aplicações de petróleo e gás.

Onde cada tipo de medidor se destaca

Tanto Coriolis quanto medidores ultrassônicos têm suas vantagens. Algumas áreas de consideração incluem:

Calibração. Todos os medidores precisam ser calibrados na instalação. No entanto, os medidores Coriolis são suscetíveis à deriva zero, onde a leitura para fluxo zero muda ao longo do tempo para ler algum fluxo ou fluxo negativo. Isso ocorre como resultado do desgaste dos tubos usados ​​para medir o fluxo de massa, bem como flutuações de pressão. Os medidores ultrassônicos não têm peças móveis que podem sofrer desgaste e, como resultado, raramente precisam ser recalibrados.

Manutenção. Por razões semelhantes, os medidores Coriolis exigem mais manutenção do que os medidores ultrassônicos. Produtos químicos cáusticos, abrasivos e outros podem corroer os tubos do medidor, exigindo não apenas recalibração, mas às vezes substituição. O único componente dos medidores ultrassônicos que são expostos ao líquido são os transdutores, mas como os medidores são frequentemente instalados na coroa do tubo, eles nem sempre ficam submersos e, portanto, menos propensos a corroer.

Pressão Mudanças na pressão do fluido são comuns em muitas aplicações de tratamento de água. Embora isso não afete a precisão da medição ultrassônica, pode ser prejudicial aos medidores Coriolis. Pulsações e outras variações de pressão podem causar vibrações no tubo, resultando em leituras imprecisas. Para minimizar isso, amortecedores de pressão ou pulsação podem ser necessários, o que aumenta a complexidade e o custo do sistema.

Baixos fluxos. Os medidores Coriolis têm uma faixa de vazão limitada e se tornam imprecisos em taxas de vazão mais baixas. A maioria só pode fornecer leituras de até cerca de 3 pés/s, enquanto os medidores ultrassônicos podem medir vazões tão baixas quanto 0.5 pés/s. Isso torna os medidores ultrassônicos uma escolha mais prática e econômica para aplicações como tratamento de água, onde vazões baixas são comuns, especialmente em locais de poços menores.

Escolhendo a melhor alternativa para sua aplicação

A determinação final dependerá muito da aplicação em questão. Os medidores Coriolis são preferidos em aplicações com temperaturas e densidades de fluidos flutuantes. No entanto, muito poucos sistemas de tratamento de água têm tais complicações.

Não há necessidade de comprar tecnologia em excesso e, embora os medidores Coriolis ofereçam precisão excepcional, seu alto custo, requisitos de manutenção e limitações em cenários de baixo fluxo os tornam menos práticos para muitas aplicações de tratamento de água.

Medidores ultrassônicos fornecem uma alternativa mais econômica e confiável, especialmente em sistemas com baixas taxas de fluxo ou condições menos exigentes. Um bônus adicional é a operação quase livre de manutenção dos medidores ultrassônicos.

Escrito por:
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