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Sensores de fluxo térmicos
Os sensores de fluxo térmicos permitem a medição fiável da velocidade (m/s) de meios líquidos e gasosos em tubos com base no princípio de medição calorimétrica. Ao indicar o diâmetro interno do tubo, é também possível fazer um cálculo aproximado do fluxo (l/min).
A ifm oferece os sensores com invólucros robustos feitos de materiais como aço inoxidável, titânio, cerâmica e Hastelloy. Oferecem um elevado nível de fiabilidade, mesmo em condições adversas. Graças a uma vasta seleção de adaptadores de processo, os sensores podem ser utilizados em quase todas as aplicações industriais.
Em geral, os sensores de fluxo térmicos são adequados para uma vasta gama de meios e aplicações. O pré-requisito básico para o princípio funcional é a remoção de calor do meio. Um sensor térmico pode então ser programado para um meio específico utilizando a função de programação.
Meios hídricos
Graças à sua boa conexão térmica, os sensores de fluxo térmicos são ideais para monitorizar a refrigeração e o abastecimento de água, por exemplo, em bombas e máquinas industriais ou na tecnologia de construção.
- Arrefecimento de servidores
- Monitorização da bomba / proteção contra funcionamento a seco
- Arrefecimento de máquinas-ferramentas
- Medição do consumo / monitorização de tendências
Glicóis e óleos
A integração dos valores calculados das curvas dos meios permite a utilização em óleos viscosos. Os nossos sensores calibrados em água podem também realizar uma simples deteção de tendências do estado da instalação.
- Proteção contra funcionamento a seco
- Monitorização do filtro
- Monitorização do circuito de arrefecimento
- Sistemas industriais de ar condicionado HVAC
Gases
Foram desenvolvidos sensores de fluxo térmicos especialmente calibrados para o fornecimento de ar fresco e a extração de aerossóis, ar de exaustão ou vapores. Os sensores devem ser utilizados em fluxos constantes com temperaturas constantes.
- Monitorização da alimentação de ar
- Sistemas de extração
Em princípio, os sensores de fluxo térmicos são compatíveis com uma variedade de meios, o que também é evidente na vasta gama de aplicações possíveis. Os meios gasosos como o ar, meios à base de água, glicol e óleos podem ser monitorizados com sensores térmicos. As particularidades de cada um dos meios são descritas com mais pormenor no cursor.
Turbulência
Perfil de fluxo laminar vs turbulento
Os sensores de caudal térmicos são concebidos para funcionar num perfil de caudal estável. Um perfil de fluxo laminar (1) caracteriza-se por um movimento uniforme e ordenado do fluido, sendo a velocidade de fluxo mais elevada no centro do tubo. Um perfil de fluxo turbulento (2), por outro lado, é caracterizado por movimentos irregulares do meio, que podem levar a vórtices ou fluxos desordenados que distorcem o perfil do fluxo (2).
Instalação antes e depois das curvas dos tubos
As estruturas na tubagem, curvas, válvulas ou redutores geram diferentes turbulências no sistema que levam à distorção do perfil do fluxo e devem ser tidas em conta na interpretação dos resultados da medição.
Por esta razão, a instalação deve ser selecionada de forma a que o fluido se possa acalmar através de uma secção de entrada e que exista um perfil de fluxo estável no ponto de medição.
Instalação atrás de uma fonte de interferência
Para o efeito, as distâncias recomendadas entre o sensor e a fonte de interferência devem ser mantidas como uma distância de acalmia e uma profundidade de imersão de pelo menos 15 mm, de preferência no centro do tubo.
Temperatura
Estratificação da temperatura
Especialmente com óleos, pode ocorrer uma estratificação grave da temperatura dentro dos tubos. Neste caso especial, é necessário ter em conta o seguinte:
Recomenda-se a instalação num tubo central para minimizar a influência da temperatura ambiente na extremidade do sensor. Para este efeito, oferecemos sensores com pontas de medição de diferentes comprimentos.
Diferenças de temperatura
Devido à transferência de calor entre o invólucro do sensor e a extremidade do sensor, a temperatura do meio e a temperatura ambiente devem ter apenas uma pequena diferença de temperatura, especialmente em aplicações de ar e gás. Devido ao princípio de funcionamento térmico, a extremidade do sensor colocada no meio tem de assumir a temperatura do meio para atingir a precisão especificada.
Variações de temperatura
Mudanças rápidas e irregulares de temperatura podem causar erros de interpretação temporários. O gradiente de temperatura indica o quanto a temperatura muda num intervalo de tempo definido. Quanto maior for o gradiente de temperatura, mais rapidamente a temperatura no meio aumenta ou diminui. Um gradiente de temperatura > 0,5 K/min pode influenciar significativamente a exatidão da medição dos sensores térmicos, uma vez que o sensor e o elemento de referência têm diferentes ligações térmicas ao meio devido à estratificação da temperatura.
Conclusão sobre a instalação
Devido ao grande número de aplicações, meios e situações de instalação, as notas no manual de instruções representam os requisitos mínimos para as secções de entrada e saída (D = diâmetro), de modo a obter resultados de medição reprodutíveis. Para obter o melhor desempenho possível: quanto maior for a distância entre a fonte de interferência (S) e o sensor, mais estável será o perfil do fluxo.
É importante compreender que todos os sensores de fluxo térmicos, independentemente da sua conceção, apenas medem a velocidade do fluxo num ponto do tubo.