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 através de um tubo em um tempo fixo. O fluxo de massa, nesse sentido, refere-se ao peso e não ao volume da substância. A medição de vazão mássica é usada em uma variedade de aplicações científicas e da indústria e é alcançada com um dos dois tipos comuns de medidores de vazão mássica: o medidor inercial ou coriolis e o medidor térmico de vazão mássica.
O fluxo de massa, não deve ser confundido com o fluxo volumétrico, é uma medida da massa de fluido ou gás após um ponto fixo em um período de tempo específico. A unidade de medida padrão para fluxo de massa é libras por segundo ou quilogramas por segundo, em vez de galões ou litros por segundo. Essas medições são feitas com um dos dois tipos diferentes de medidor de vazão mássica. O primeiro utiliza um fenômeno natural conhecido como efeito coriolis para medir o fluxo de massa. O segundo tipo faz uso dos princípios de transferência térmica.
O coriolis ou medidor de fluxo de massa inercial utiliza fluido que flui através de uma disposição de tubos que são submetidos a uma força vibratória semicircular induzida. O efeito coriolis resultante leva à oscilação em diferentes partes do arranjo do tubo saindo 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 o deslocamento de fase dessas oscilações. O fluxo de massa do fluido é então extrapolado das leituras do sensor.
O segundo tipo comum de medidor de vazão mássica, a variante térmica, usa o princípio da transferência de calor sob condições controladas para calcular as vazões. Gás ou 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 energia térmica, resfriando a fonte. Quanto maior a massa de fluido que passa pela fonte de calor, maior o efeito de resfriamento.
A taxa na qual 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 desse resultado, o fluxo de massa exato é calculado. Um perfil térmico detalhado do fluido e suas características de fluxo também podem ser aprendidos com os resultados da transferência térmica.