Na prática do monitoramento de pressão diferencial, podemos observar que, às vezes, a saída do transmissor de pressão diferencial precisa ser processada em um sinal de 4 a 20 mA, calculado com base na raiz quadrada. Tais aplicações ocorrem frequentemente em sistemas industriais de medição de vazão que utilizam o princípio da pressão diferencial, que é uma das abordagens mais populares para o monitoramento de vazão. Após uma breve revisão da medição de vazão por pressão diferencial, podemos compreender o papel do transmissor de pressão diferencial no auxílio à operação do medidor de vazão.
Os medidores de vazão desempenham um papel vital no monitoramento da vazão de fluidos em redes complexas de dutos industriais, fornecendo leituras de vazão precisas e em tempo hábil, o que contribui para o gerenciamento eficaz de materiais e a segurança operacional. A abordagem de pressão diferencial é uma das principais tecnologias de medição de vazão que inclui diversos tipos de medidores de vazão. Eles têm estruturas diferentes, mas compartilham objetivos operacionais semelhantes: criar uma lacuna de pressão para o cálculo da vazão, com base no princípio fundamental deEquação de BernoulliA energia total, composta por energia cinética e potencial, no fluxo de fluidos permanece constante independentemente das condições. Portanto, o elemento principal desses medidores de vazão de pressão diferencial (DP) é essencialmente um dispositivo de estrangulamento (placa de orifício, tubo de Venturi, tubo de Pitot, cone em V, etc.) para criar aceleração do fluxo na seção local, levando à queda da pressão hidrostática do fluido.
É aqui que entra o transmissor de pressão diferencial. Os elementos primários são meros dispositivos mecânicos; eles geram fisicamente uma diferença de pressão no processo, mas nenhum deles é capaz de medir diretamente o valor e o sinal de saída. Portanto, eles precisam de um assistente para detectar a pressão diferencial entre montante e jusante e, por fim, convertê-la em um sinal de saída do valor de medição de vazão — parece uma tarefa bastante adequada para um transmissor de pressão diferencial.
Após a medição da DP ser estabelecida, a questão seria como a pressão diferencial e a vazão volumétrica podem ser relacionadas? Com base na Equação de Bernoulli e na Equação de Continuidade, existe uma relação não linear entre a pressão diferencial gerada (ΔP) e a vazão real do fluido (Q):
Q=K√ΔP
Onde K representa um coeficiente específico do medidor, determinado por fatores como o tipo de elemento primário e diversos outros fatores (densidade do fluido, tamanho da tubulação, etc.). O sinal bruto de 4 a 20 mA do transmissor não é linear em relação à vazão e não consegue representar adequadamente sua tendência. O problema pode ser resolvido pela integração da extração de raiz quadrada (ERQ), que calcula a raiz quadrada do ΔP nativo, tornando o sinal proporcional à vazão volumétrica no final.
Se o transmissor não for capaz de executar o SRE internamente, a computação precisa ser realizada por um computador de fluxo externo ou sistema de controle, o que pode aumentar a complexidade e gerar pontos de erro potenciais no roteamento do sinal. Portanto, os transmissores DP modernos geralmente possuem a função SRE de sinal integrada no circuito analógico e podem gerar uma saída de 4 a 20 mA com raiz quadrada. Além disso, os transmissores DP podem implementar um corte de baixa vazão para mitigar o desvio do sensor, que pode ser desproporcionalmente ampliado em baixas vazões. Essa função de software força a saída para 4 mA (vazão de 0%) quando a vazão calculada cai abaixo de um limite definido, evitando sinais erráticos e acúmulo de fluxo falso.
Os sistemas de medição de vazão por pressão diferencial são uma das tecnologias de controle de vazão mais comprovadas e populares. Embora ofereçam vantagens excepcionais, também apresentam limitações devido à estrutura e ao princípio:
+ Design padronizado, tecnologia bem estabelecida
+ Estrutura robusta e durável, sem partes móveis
+ Precisão e estabilidade aprimoradas
- Perda de pressão permanente
- Taxa de abertura estreita
- Sensível a mudanças na densidade do fluido e outros fatores
Selecionar um medidor de vazão adequado é vital para a eficiência e a precisão da medição da vazão de fluidos. Ao considerar os fatores operacionais de forma abrangente, os usuários podem tomar decisões informadas que se alinhem às demandas específicas.Xangai Wangyuanatua na fabricação e manutenção de instrumentação de medição e controle há mais de 20 anos, incluindo todos os tipos de medidores de vazão, transmissores de pressão diferencial e outros acessórios para medição de vazão. Caso tenha alguma dúvida ou necessidade, não hesite em entrar em contato conosco.
Horário da publicação: 25/08/2025