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Sensores de fluxo térmico
Os sensores de fluxo térmico permitem a medição confiável da velocidade (m/s) de fluidos líquidos e gasosos em tubulações com base no princípio de medição calorimétrica. Também é possível fazer um cálculo aproximado da vazão (l/min) especificando o diâmetro interno do tubo.
A ifm oferece os sensores com invólucros robustos fabricados com materiais como aço inoxidável, titânio, cerâmica e Hastelloy. Esses sensores oferecem um alto grau de proteção mesmo sob condições ambientais adversas. Graças à uma grande variedade de adaptadores de processo, os sensores podem ser usados em quase todas as aplicações industriais.
Em geral, os sensores de fluxo térmico são adequados para diversos fluidos e aplicações. O pré-requisito básico do princípio de funcionamento é a dissipação de calor do fluido. Um sensor térmico pode então ser programado para um fluido específico usando a função de programação por teach.
Fluidos à base de água
Graças à sua boa conexão térmica, os sensores de fluxo térmico são ideais para monitorar o resfriamento e o abastecimento de água, por exemplo, em bombas e máquinas industriais ou na tecnologia de edifícios.
- Resfriamento do servidor
- Monitoramento de bombas / proteção contra funcionamento a seco
- Resfriamento de máquinas-ferramentas
- Medição do consumo / monitoramento de tendências
Glicóis e óleos
A integração das curvas de fluidos calculadas permite o uso em óleos viscosos. Nossos sensores calibrados na água também podem realizar a detecção simples de tendências da condição da instalação.
- Proteção contra funcionamento a seco
- Monitoramento do filtro
- Monitoramento do circuito de refrigeração
- Sistemas de aquecimento, ventilação e ar-condicionado (HVAC)
Fluidos gasosos
Para a alimentação de ar fresco e a extração de aerossóis, ar de exaustão ou vapores foram desenvolvidos sensores de fluxo térmico especialmente calibrados. Os sensores devem ser usados em fluxos constantes com temperaturas inalteradas.
- Monitoramento da alimentação de ar
- Sistemas de extração
Em princípio, os sensores de fluxo térmico são compatíveis com diversos tipos de fluidos, o que também fica evidente pela ampla gama de aplicações possíveis. Fluidos gasosos, como ar, fluidos à base de água, glicol e óleos, podem ser monitorados com sensores térmicos. As características especiais de cada fluido estão descritas em mais detalhes no carrossel de imagens.
Turbulências
Comparação entre perfil de fluxo laminar e turbulento
Os sensores de fluxo térmico são projetados para operar em um perfil de fluxo estável. Um perfil de fluxo laminar (1) é caracterizado por um movimento uniforme e ordenado do fluido, em que a velocidade do fluxo é mais alta no centro da tubulação. Um perfil de fluxo turbulento (2), por outro lado, é caracterizado por movimentos irregulares do fluido, o que pode levar a turbilhões ou fluxos desordenados que distorcem o perfil do fluxo (2).
Montagem antes e depois de curvas da tubulação
Estruturas na tubulação, curvas, válvulas ou redutores geram diferentes turbulências no sistema, o que leva à distorção do perfil do fluxo e deve ser considerado ao interpretar os resultados da medição.
Por esse motivo, a instalação deve ser de tal forma a permitir uma atenuação do fluido por meio de uma seção de entrada e um perfil de fluxo estável no ponto de medição.
Montagem depois de uma fonte de interferência
Para esse fim, deve-se manter as distâncias recomendadas entre o sensor e a fonte de interferência como distância de atenuação e uma profundidade de imersão de pelo menos 15 mm, de preferência no centro do tubo.
Temperatura
Estratificação de temperatura
Especialmente no caso de óleos, pode ocorrer uma estratificação grave de temperatura dentro da tubulação. Nesse caso especial, deve-se observar o seguinte:
Recomenda-se instalar o tubo centralmente para minimizar a influência da temperatura ambiente na ponta do sensor. Para isso, oferecemos sensores com pontas de medição de diferentes comprimentos.
Diferenças de temperatura
Devido à transferência de calor entre o invólucro do sensor e a ponta do sensor, a diferença de temperatura entre o fluido e o ambiente deve ser bem pequena, especialmente em aplicações de ar e gás. Devido ao princípio térmico, a ponta do sensor colocada no fluido deve assumir a temperatura do fluido para atingir a precisão especificada.
Saltos de temperatura
No caso de saltos de temperatura rápidos e irregulares, podem ocorrer interpretações temporárias equivocadas. O gradiente de temperatura indica o quanto a temperatura muda em um intervalo de tempo definido. Quanto maior for o gradiente de temperatura, mais rápido aumentará ou diminuirá a temperatura do fluido. Um gradiente de temperatura > 0,5 K/min pode influenciar significativamente a precisão da medição dos sensores térmicos, pois o elemento do sensor e de referência apresentam conexões térmicas diferentes com o fluido devido à estratificação da temperatura.
Conclusão sobre as instruções de montagem
Devido ao grande número de aplicações, fluidos e situações de instalação, as observações nos manuais de operação representam os requisitos mínimos para as seções de entrada e saída (D = diâmetro) a fim de obter resultados de medição reproduzíveis. Para obter o melhor desempenho possível: quanto maior for a distância da fonte de interferência (S) até o sensor, mais estável será o perfil do fluxo.
É importante entender que todo sensor de fluxo térmico, independentemente de seu formato, mede apenas a velocidade do fluxo em um ponto da tubulação.