Medidor por área variável: rotâmetro

Os medidores por área variável oferecem uma área de passagem que é função da vazão. Em virtude da sua simplicidade e versatilidade, o rotâmetro é o medidor de vazão por área variável mais empregado na indústria e em laboratórios. Esse medidor consiste em um flutuador variando a sua posição dentro de um tubo cônico de acordo com a vazão do fluido, de acordo com a Figura 1(a). Esse deslocamento do flutuador resulta na variação da área entre a parede do tubo e o próprio flutuador.

Devido ao seu princípio de funcionamento se basear na ação da gravidade, esses medidores estão limitados a montagens na posição vertical.

O rotâmetro é constituído basicamente por duas partes:

• um tubo cônico instalado verticalmente, com a extremidade maior voltada para cima na tubulação por onde passará o fluido, cuja vazão será medida. Esse tubo pode ser de vidro ou metálico, que são usados quando o fluido não é transparente ou é incompatível com o vidro, seja devido à pressão e/ou temperatura. Nesse caso, a indicação ou transmissão se faz por acoplamento magnético.
• um elemento flutuante que pode ser uma esfera ou obturador cônico ou em forma de pistão.

O fluido entra pela parte inferior do tubo vertical e se desloca no sentido da extremidade superior. Quando essa vazão é nula o peso do flutuador faz com que ele permaneça na base do tubo. No entanto, à medida que a vazão começa a aumentar, o flutuador começa a mover-se na direção do fluxo, em decorrência de uma força vertical para cima, o empuxo. O flutuador se eleva em direção à parte mais larga do tubo até desobstruir uma área anular (área entre a parede do tubo de vidro e o flutuador) suficiente para a passagem do fluido. Quando essa área for suficiente, o flutuador assume uma posição de equilíbrio dinâmico, ou seja, a pressão diferencial através do flutuador somada ao empuxo causado deslocamento do fluxo se igualam à força peso do flutuador. Caso ocorra um aumento na vazão o flutuador se desloca para a parte superior do tubo e, caso ocorra uma redução, o flutuador se move em direção à base do tubo. A Figura 1 (b) apresenta alguns rotâmetros disponíveis comercialmente.

O tubo cônico pode ser calibrado e graduado com a escala mais adequada de forma que a vazão seja indicada com base na altura do elemento flutuante.

a)	b)