O que é um medidor de fluxo de massa?
Um medidor de fluxo de massa é um dispositivo usado para medir o fluxo de um fluido ou gás que passa por um tubo em um tempo fixo. O fluxo de massa nesse sentido refere -se ao peso e não ao volume da substância. A medição do fluxo de massa é usada em uma variedade de aplicações científicas e da indústria e é alcançada com um dos dois tipos comuns de medidores de fluxo de massa: o medidor inercial ou coriolis e o medidor de fluxo de massa térmica.
O fluxo de massa, não confundido com o fluxo volumétrico, é uma medição da massa de fluido ou gás após um ponto fixo em um período de tempo específico. A unidade de medida padrão para o fluxo de massa é de libras por segundo ou quilogramas por segundo, em vez de galões ou litros por segundo. Essas medidas são feitas com um dos dois tipos diferentes de medidor de fluxo de massa. O primeiro faz uso de um fenômeno natural conhecido como efeito coriolis para medir o fluxo de massa. O segundo tipo utiliza os princípios da transferência térmica.
A coriolis ou o medidor de fluxo de massa inercial utiliza fluido que flui através de um arranjo de tubos que são submetidos a uma força vibratória semi-circular induzida. O efeito resultante de Coriolis leva à oscilação em diferentes partes do arranjo do tubo mudando para fora da fase. A extensão dessa mudança de fase é diretamente proporcional ao fluxo de massa do fluido no tubo. Os sensores colocados no tubo medem a amplitude, a frequência e a mudança de fase dessas oscilações. O fluxo de massa do fluido é então extrapolado das leituras do sensor.
O segundo tipo comum de medidor de fluxo de massa, a variante térmica, usa o princípio da transferência de calor em condições controladas para calcular as taxas de fluxo. O gás ou o fluido é passado através de um tubo onde é exposto a uma fonte de calor. À medida que as moléculas de fluido passam pela fonte de calor, elas absorvem a energia térmica, resfriando a fonte. Quanto maior a massa de fluido que passa a fonte de calor, maior o efeito de resfriamento.
A taxa em que a transferência de energia molecular ocorre é uma constante conhecida e a extensão do resfriamento é uma variável mensurável. Esses dois fatores são usados para calcular o número de moléculas que passaram pela fonte de calor em um determinado período. A partir deste resultado, o fluxo de massa exato é calculado. Um perfil térmico detalhado do fluido e suas características de fluxo também podem ser aprendidas com os resultados da transferência térmica.