O que são sensores de fluxo líquido?
Os sensores de fluxo de líquido, às vezes também chamados de medidores de fluxo de massa, são dispositivos projetados para medir a taxa de fluxo de um líquido que passa por um ponto predeterminado em um tubo ou outro meio de transmissão. Os sensores de fluxo vêm com muitos recursos diferentes, dependendo da aplicação. Alguns são capazes de medir vazões extremamente pequenas de 40 microlitros por minuto ou aproximadamente o tamanho de uma gota de água da chuva.
Existem dezenas de métodos diferentes usados para o funcionamento dos sensores de fluxo de líquidos nos medidores de fluxo. Os medidores de vazão de pressão diferencial colocam uma obstrução em um tubo, e a queda de pressão que ele cria à medida que o líquido flui em torno dele é aplicada à equação de Bernoulli para conservação de energia na dinâmica de fluidos para calcular a vazão. Um sensor de fluxo de água da placa de orifício também usa uma placa obstrutiva no tubo e compara a pressão de alta velocidade do fluxo do líquido com a pressão a jusante, onde o fluido é contraído pela placa. Os sensores de fluxo de líquido da placa de orifício são mais baratos que os medidores de pressão diferencial e podem ser usados para medir uma ampla variedade de tipos de fluxo de fluido.
Os sensores de fluxo de líquido do tubo Venturi são usados onde as quedas de pressão são mais baixas e mais difíceis para os sensores da placa de orifício medirem. Eles operam com uma redução real no diâmetro do tubo e calculam o fluxo diferencial com base nisso. Os bicos de fluxo são outro projeto relacionado aos sensores de tubo Venturi, que são mais comumente usados para medir o fluxo de gás ou outro ar em um tubo.
Rotâmetros e medidores de vazão de velocidade operam medindo diretamente a passagem de fluido de uma forma ou de outra. Com um rotâmetro, um flutuador no tubo aumenta com base na pressão e flutuabilidade ascendentes versus a força descendente da gravidade, e a altura do flutuador é usada para calcular a taxa de fluxo. Um medidor de fluxo de velocidade mede a velocidade do fluxo de fluido em vários pontos do tubo e calcula uma média geral.
Existem vários outros tipos comuns de sensores de fluxo de líquido. Os medidores de vazão calorimétricos empregam dois sensores de temperatura bem espaçados em contato com o fluido, mas isolados um do outro. Um sensor é aquecido e a queda de temperatura no outro sensor pode ser usada para determinar a rapidez com que o líquido está fluindo.
Sensores mecânicos de fluxo de líquido, como medidores de fluxo de turbina e medidores de fluxo de vórtice, também são comuns. As turbinas medem o fluxo com base em palhetas rotativas na unidade, e os modelos de vórtice criam redemoinhos de baixa pressão na corrente que são comparados à taxa de fluxo de líquido regular. Os medidores de vazão de deslocamento positivo também usam palhetas rotativas, como turbinas, mas os rotores de precisão são instalados em vários pontos, e o volume de líquido que passa entre eles durante determinados intervalos de tempo é registrado pela contagem das rotações das palhetas.
Também existem sensores sofisticados de fluxo de líquido que não exigem a medição direta do líquido. Alguns deles incluem medidores de fluxo eletromagnéticos que medem o efeito de indução eletromagnética. À medida que um condutor de líquido, como a água, se move através de um tubo, as bobinas magnéticas do lado de fora produzem uma voltagem diretamente proporcional à vazão do líquido. Os medidores de vazão ultra-sônicos e doppler também calculam a taxa de vazão indiretamente, medindo as mudanças nas frequências sonoras que são afetadas pela velocidade e pela direção do fluxo do fluido.