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arrow_back Aula 06 - Sensores de Vazão – Parte 2

Térmicos (de fluxo de massa)

A maioria dos medidores de vazão pelo efeito térmico é baseada no princípio do desequilíbrio térmico causada pela vazão do fluido a ser medido. É colocado um objeto aquecido eletricamente no meio do fluxo de fluido de forma que, quando este passar pelo objeto aquecido, ocorra uma troca de calor entre ambos. Essa troca de calor provoca, consequentemente, uma variação na temperatura do objeto aquecido, variação essa que é proporcional ao fluxo de massa e não somente ao fluxo de fluido.

O medidor de temperatura pode ser encontrado das seguintes formas: os de alimentação constante e os de temperatura constante. No primeiro, a alimentação do elemento aquecedor é mantida constante e a vazão é medida pela diferença de temperatura entre o valor padrão (sem vazão do fluido) e a atual (onde o elemento aquecedor perde calor para o fluido em movimento). No segundo, onde a temperatura entre o elemento aquecedor e o fluido é mantida constante, a variável medida é a diferença na alimentação do aquecedor para manter essa temperatura, que é proporcional à vazão

A forma mais simples do medidor de vazão térmico é o anemômetro de fio quente, usado para medir a velocidade do ar. Esse medidor é constituído por um fio metálico, através do qual circula uma corrente elétrica necessária para manter sua temperatura (elevada) em um valor fixo. Um circuito elétrico monitora a resistência desse fio, resistência essa que é diretamente proporcional à sua temperatura. Se a velocidade do fluido que está se medindo aumenta, mais calor esse fluido "roubará" do fio, causando uma queda na temperatura desse fio. Então, o circuito sente esta mudança na temperatura (variação da resistência) e a compensa com o aumento da corrente através do fio a fim de trazer de volta e manter constante a temperatura do fio quente, por efeito Joule. A intensidade de corrente elétrica fornecida ao fio torna-se uma representação da vazão de fluido que passa pelo medidor. A Figura 9 ilustra como é o contato desse medidor com o fluido, bem como alguns exemplares comerciais dele.

a) b)
c) d)
Figura 9 – (a) Extremidade o sensor em contato com o fluido; (b) distribuição do calor quando o fluido parado e em movimento; (c) extremidades dos sensores e (d) exemplos comerciais desses sensores.
Fontes: (a) <http://www.prlog.org/12001663-thermal.jpg>;
(b) <http://www.mecatronicaatual.com.br/artigos/1434-uma-nova-tecnologia-para-medio-de-vazo>;
(c) <http://news.thomasnet.com/news/sensors-monitors-transducers/sensors-detectors/
sensors-detectors-flow-level-sensors/flow-sensors/liquid-flow-sensors/20
>;
(d) <http://www.eurrno.com/>.
Acesso em:28 abr. 2013.

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