Desenvolvimento de Fluxímetros Eletromagnéticos

O desenvolvimento da medição de vazão remonta a projetos antigos de conservação de água e sistemas de abastecimento de água urbanos. Durante a era romana sob César, placas de orifício já eram usadas para medir o consumo de água potável pelos residentes. Por volta de 1000 a.C., o antigo Egito empregava métodos de vertedouro para medir o fluxo do rio Nilo. O renomado sistema de irrigação Dujiangyan da China utilizava observações do nível da água no "Canal Gargalo" (Baopingkou) para estimar o volume de água, e assim por diante.

No século 17, Torricelli lançou as bases teóricas para medidores de vazão de pressão diferencial, marcando um marco na medição de vazão. A partir daí, protótipos de muitos tipos de instrumentos de medição de vazão começaram a tomar forma nos séculos 18 e 19, incluindo vertedores, métodos de traçadores, tubos de Pitot, tubos de Venturi, volumétricos, turbinas e medidores de vazão alvo.

Medidores de Vazão Eletromagnéticos: Desenvolvimento e Aplicações

Os medidores de vazão eletromagnéticos (EMFs) surgiram na década de 1960 como um novo tipo de instrumento de medição de vazão, desenvolvendo-se rapidamente juntamente com os avanços na eletrônica. Com base na lei de indução eletromagnética de Faraday, eles medem a vazão volumétrica de fluidos condutores. Devido às suas vantagens únicas, eles são agora amplamente utilizados em aplicações industriais para medir vários líquidos condutores, incluindo:

Líquidos corrosivos (ácidos, álcalis, sais)

Meios inflamáveis e explosivos

Águas residuais industriais, lamas, polpa e lama

Princípio de Medição

O princípio de funcionamento baseia-se na lei de Faraday: quando um fluido condutor flui através do medidor, ele gera uma voltagem proporcional à velocidade média do fluxo (V). Esta voltagem induzida é detectada por dois eletrodos em contato com o fluido, transmitida via cabo para um amplificador e convertida em um sinal de saída padronizado.

Requisito chave: O fluido deve ter uma condutividade elétrica mínima para uma medição precisa.

Vantagens

Estrutura simples, sem peças móveis

Sem obstrução do fluxo → perda de pressão zero

Sem desgaste ou entupimento → ideal para lamas, esgoto e fluidos viscosos

Resistente à corrosão (através de tubos revestidos e materiais de eletrodos especializados)

Não afetado pelas propriedades do fluido

Independente da temperatura, viscosidade, densidade e (dentro de limites) condutividade

Calibrado uma vez com água → utilizável para outros líquidos condutores sem correções adicionais

Ampla Faixa de Medição

Relação de faixa de até 1:100

Mede a velocidade média → não afetado pelo perfil de fluxo (laminar/turbulento)

Resposta rápida e alta linearidade

Sem inércia mecânica → medição instantânea de fluxo pulsante

Conversão de sinal linear → saída direta para exibição local ou transmissão remota

Desvantagens e Limitações

Apesar de suas vantagens, os EMFs têm algumas desvantagens que restringem seu uso:

Não podem medir gases, vapor ou líquidos com alto teor de gás

Limitado a fluidos condutores (mínimo 10⁻⁵ S/cm) → inadequado para água destilada, petróleo ou solventes orgânicos

Restrições de temperatura e pressão devido aos materiais de revestimento → não podem medir fluidos de alta temperatura e alta pressão

Sensibilidade ao perfil de fluxo → requer seções de tubos retos antes/depois do medidor

Suscetível à interferência eletromagnética (EMI) → pode precisar de blindagem em ambientes eletricamente ruidosos

Conclusão

Os medidores de vazão eletromagnéticos oferecem alta precisão, durabilidade e versatilidade para líquidos condutores, mas são limitados pela condutividade do fluido, temperatura e condições de fluxo. Os avanços contínuos visam expandir sua aplicabilidade, particularmente em fluidos de baixa condutividade e ambientes extremos.