Medidores – Opções de alta tecnologia em vazão e nível ficam mais acessíveis

Química e Derivados - Medidores - Laboratório de vazão da Conaut, em Embu-SP, faz parte da RBC

Nos últimos anos, a redução de custos das aplicações de tecnologias avançadas permitiu obter medições de vazão e nível com precisão cada vez mais apurada em processos industriais diversos. Além de oferecer melhores leituras, os modernos instrumentos conversam com os sistemas de controle e supervisão, indicam erros de leitura e de funcionamento, podem ser acoplados a outros medidores para gerar mais informações, enfim, uma série de vantagens sobre os convencionais que, apesar disso, mantêm ampla participação em vários mercados.

As placas de orifício, o mais usado medidor de vazão na indústria química e também na petroleira, os rotâmetros e os medidores de engrenagens ainda são vistos em profusão nas indústrias. Em determinadas aplicações são até imbatíveis. Porém, algumas de suas deficiências intrínsecas, como a exigência de trechos retos e nivelados em comprimento calculado em múltiplos do diâmetro da tubulação no caso das placas de orifício, abrem um largo flanco para a entrada de tecnologias eletrônicas, lastreadas em princípios não necessariamente novos, como o deslocamento de ondas sonoras ou de feixes eletromagnéticos.

O mesmo acontece com os medidores de nível, campo no qual convivem sistemas prosaicos de boias ou de visores externos por altura de coluna, ao lado de sofisticados instrumentos por ondas eletromagnéticas ou mesmo por radiação. Nesse caso, a redundância pode ser explicada como medida de segurança na operação de tanques de armazenamento.

O maior mercado para esses medidores está no setor de petróleo e gás. Da perfuração e extração dos hidrocarbonetos brutos, até a sua entrega aos consumidores finais, essa cadeia produtiva requer uma quantidade assombrosa de instrumentos. Cada plataforma em operação em alto-mar possui milhares de medidores, com diferentes princípios de medição, uma vez que é preciso medir também vários fluidos auxiliares, principalmente a água, além do petróleo e do gás natural produzido.

A indústria química em sentido amplo sempre ocupou o topo da lista de clientes, mas poderá ser sobrepujada pelo esforço da Petrobras para ampliar a produção nacional de óleo e gás. Catapultada pelos bilhões de dólares em investimentos anunciados, a estatal deu um salto à frente e provoca uma onda de movimentos por parte dos fornecedores de instrumentos de medição de vazão e nível. Alguns ampliam a fabricação local, enquanto todos reforçam as equipes de atendimento e serviços.

Outro segmento de mercado que está sendo trabalhado com cuidado pelos fornecedores é o sucroalcooleiro. Antes da chegada dos investidores institucionais, inclusive estrangeiros, esse setor era considerado refratário à adoção de novas tecnologias de produção. O conservadorismo dos usineiros replicava os sistemas existentes, sem atualizá-los. Os grandes grupos que hoje dominam o setor pensam de maneira diferente, colocando um olho na qualidade da produção e outro nos custos, requerendo medidores mais confiáveis.

O novo ciclo de investimentos na mineração brasileira se fez acompanhar de uma preocupação crescente no uso da água. Além do aspecto de proteção ambiental, é preciso salientar a mudança nos sistemas de transporte que passaram a usar minerodutos, ou seja, movimentam lamas cuja vazão também requer medição.

Cada setor possui vários pontos e requisitos de medidas, exigindo avaliação da tecnologia a ser adotada para cada situação diferente. Não basta comprar um medidor, é preciso selecionar o instrumento mais adequado. Essa necessidade de atuar de forma abrangente explica a tendência de os fornecedores terem ampliado a linha de produtos, dispondo de tecnologias próprias ou recorrendo a parcerias internacionais.

Ressalte-se que os maiores avanços em medição não se encontram nos princípios físicos, a maioria dos quais é sobejamente conhecida, mas na chamada “inteligência embarcada”. Os instrumentos mais avançados conseguem se comunicar perfeitamente com sistemas supervisórios e de controle de processos, usando protocolos digitais. Esses instrumentos não só remetem aos sistemas os dados de vazão e nível, mas também informações sobre as suas condições de funcionamento, desgaste e indicam eventuais necessidades de intervenção. Alguns possuem sistemas de autorregulagem, evitando desvios de leitura, característica por vezes divulgada como autocalibração, impropriamente, pois calibração significa comparar com um padrão ou outro instrumento de precisão muito superior, operação geralmente feita em bancadas próprias para essa finalidade.

Vazão na velocidade do som – A relação de custo/benefício favorece claramente os medidores eletromagnéticos, com boa precisão, baixo custo e facilidade de integração aos sistemas de controle. Porém, esses medidores têm o inconveniente de funcionar apenas com fluidos condutivos. Como o maior cliente atual está no campo de petróleo e gás, ambos de baixa condutividade, percebe-se um aumento de demanda por outras tecnologias de medição de vazão, com destaque para a ultrassônica. Grosso modo, dois ou mais sensores situados em pontos diferentes leem sinais emitidos no sentido da corrente e contra ela. O intervalo de captação desses sinais determina a velocidade de deslocamento do fluido no qual a onda se propagou.

“Os medidores de vazão ultrassônicos são os que mais crescem no mundo atualmente”, comentou André Nadais, gerente de produtos da Endress+Hauser Controle e Automação. A facilidade de aplicação, exigindo pequenos trechos retos, semelhantes aos exigidos pelos magnéticos, com a vantagem de não colocar nenhum elemento em contato com o fluido em escoamento, nem colocar obstáculos físicos ao fluxo, ou seja, sem provocar nenhuma perda de carga, são justificativas para essa preferência. A precisão típica desses medidores instalados na linha é de 0,5%, podendo chegar a 0,3% com a inclusão de um par adicional de sensores, disputando algumas aplicações com medidores mássicos.

Nadais afirmou que a tecnologia de ultrassom já é bem-aceita pela Petrobras para medições de fluidos limpos e também de óleo (baixa condutividade). Há discussões para a criação de uma norma da ISO (Organização Internacional para Padronização) referente ao uso dessa tecnologia de medidores. “Os medidores de placa de orifício só sobrevivem porque as normas de aplicação foram escritas há mais de oitenta anos”, criticou. A Endress+Hauser também produz essas placas (com leitura de vazão pelo diferencial de pressão a montante e a jusante) para tubulações de grandes diâmetros carregando fluidos com altas temperaturas (mais de 500ºC, usando materiais especiais), situação desfavorável para outras técnicas de medição. Nadais ressaltou que esse medidor pode até enviar dados para o sistema central, mas tem precisão baixa e é susceptível ao desgaste. “Temos um sistema compacto com sensor de pressão diferencial e um transmissor que oferece alta segurança”, disse.

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Nadais: medidor mássico evoluiu e passou a ocupar menos espaço

“A tecnologia ultrassônica supera em vantagens as outras tecnologias na medição de vazão de líquidos, por não possuir elementos intrusos, permitindo passagem plena, que se reflete em menor consumo de energia para bombeamento do fluido”, aduziu Ernesto Pieroni, da área de desenvolvimento de negócios da Hirsa Sistemas de Automação e Controle. A matriz, no Rio de Janeiro, está praticamente voltada apenas para o setor de óleo e gás, enquanto o seu escritório de São Paulo atende a um leque de clientes mais diversificado. “Além disso, por não terem partes móveis, esses medidores apresentam baixíssima manutenção.”

Apesar da ampla aceitação dos ultrassônicos, Pieroni admite que a medição de vazão de óleos crus pesados (alta viscosidade) ainda é uma tarefa difícil de ser cumprida. “Superamos essas dificuldades usando processos e tecnologias especiais”, afirmou.

A Yokogawa América do Sul oferece aos clientes a sua linha de medidores ultrassônicos apenas para uso em fluidos limpos. “Estamos perto de lançar no Brasil medidores por ultrassom para todos os líquidos, o que deve ser feito em 2012”, comentou Cassius Magdo de Barros, coordenador de Engenharia de Aplicações PCI (Instrumentos de Controle de Processos). Ele considera esses medidores bons para dar uma referência de vazão, especialmente nos instrumentos portáteis, acoplados diretamente sobre a parte externa das tubulações, nos quais a precisão de medida ficaria entre 5% e 7%, nas melhores condições. “Os portáveis têm a facilidade de instalação em vários diâmetros, sem parar a linha, e podem servir para avaliar o funcionamento de outros medidores existentes”, afirmou.

Medidores ultrassônicos in line, com o corpo instalado entre flanges, ou soldados nas tubulações, apresentam melhor precisão, chegando a 0,15%, com vários modelos aprovados pelo Inmetro para operações de transferência de custódia de líquidos, inclusive para cálculo de tributos. “Nossos instrumentos ultrassônicos para essas aplicações são equipados com maior número de canais”, explicou Oduvaldo Banhara, gerente comercial da Conaut Controles Automáticos. Empresa nacional, fundada em 1965, ela conta com uma parceria sólida com a Krohne, com a qual opera desde 1996 uma joint venture paritária, a Krohne Conaut Instrumentação (KCI), que fabrica em Embu-SP e exporta 60% da produção de medidores eletromagnéticos e ultrassônicos para os Estados Unidos, Holanda e América do Sul.

“O real valorizado exige um esforço maior da nossa parte para reduzir custos e manter as vendas”, comentou Banhara. A disputa pelas encomendas locais contra os instrumentos de medição importados também ficou mais acirrada. A KCI produz em Embu os tubos estruturais e os revestimentos elastoméricos, poliuretânicos e fluorados (PTFE), sobre os quais instala a parte eletrônica importada, feita pela Krohne. Os medidores de alta pressão e os tubos revestidos com cerâmica também são importados. A nacionalização dos instrumentos é interessante para aproveitar os incentivos creditícios oficiais, como o Finame, do BNDES.

Com tecnologia da parceira multinacional, a Conaut lançou, nos últimos meses de 2010, medidores de vazão ultrassônicos para gases, com exatidão de 0,2%, sendo aprovados pelo Inmetro até para transferência de custódia, com diâmetros de 4 a 24 polegadas, no modelo Altosonic V12. O Optisonic 7300 é menos preciso, entre 1% e 2%, sendo oferecido na faixa de duas a 24 polegadas, também para gases. “É uma tecnologia inovadora, muito útil nos city gates, que substitui com vantagens os medidores do tipo turbina, cujo desgaste leva a erros de leitura e exige manutenção frequente”, comparou Banhara.

Química e Derivados - Oduvaldo Banhara - Conaut Controles Automáticos, ultrassônico
Banhara: ultrassônico aprovado para transferir custódia de gás

“Na área de petróleo os ultrassônicos dominam a cena nos grandes volumes, enquanto nos fluxos menores os mássicos por efeito Coriolis predominam em alguns tipos de óleos”, avaliou Maurício Negrão, diretor de negócios da Emerson Process Management. O petróleo contaminado com impurezas ainda usa os medidores de engrenagens. “O gás natural é medido geralmente por pressão diferencial em placas de orifício, mas os ultrassônicos estão ganhando terreno rapidamente”, comentou. A Emerson conta com ampla variedade de instrumentos de campo, interfaces e sistemas de controle e automação de processos. “Preferimos vender pacotes completos, que acabam tendo custo total menor para o cliente, além de evitar problemas e despesas com integração”, disse. A empresa vende instrumentos isoladamente, especificando-os caso a caso.

Negrão observa que o custo dos instrumentos de medição de vazão e nível mais sofisticados e mais precisos tem caído nos últimos anos, favorecendo a substituição de dispositivos menos nobres em aplicações de alta segurança, evitando paradas desnecessárias na produção, além de poderem ser usados nas transferências de custódia. “Os protocolos digitais permitem funções de autodiagnóstico e correção, funções muito valorizadas pelos clientes”, acrescentou.

A Yokogawa também conta com linha ampla de produtos para automação e controle, mas a venda de instrumentos isolados representa cerca de 50% de seu faturamento. “A venda de sistemas completos depende de projetos novos, nem sempre disponíveis”, explicou Marco Figueira, gerente geral do departamento comercial da divisão de produtos da Yokogawa América do Sul. A venda isolada, por sua vez, atende os clientes que estão ampliando ou atualizando tecnologicamente suas instalações, com atividade constante.

Figueira aponta o setor petroquímico como o maior mercado para medidores de vazão na companhia, seguido atualmente pela atividade de mineração. “Ambas exigem alta estabilidade de sinal, mas a mineração, por operar fluidos com alto teor de sólidos, impõe mais desafios”, afirmou. A indústria de petróleo consome mais medidores de pressão e temperatura, mas também é importante nas linhas de vazão e nível. “Como eles usam transmissores de pressão, eles obtêm a vazão por meio deles”, explicou.

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Figueira: minerodutos ampliam o mercado dos medidores de vazão

Além desses segmentos, a indústria de celulose e papel é muito interessante para os negócios da Yokogawa, que conquistou o contrato para fornecer um pacote completo de medição de vazão, pressão e pH para a fábrica que está sendo construída em Três Lagoas-MS pelo grupo JBS.

Segundo ele, o maior investimento da companhia em medição de vazão está na inteligência dos instrumentos, sendo capazes de identificar problemas nos processos e apontar correções. “Há empresas que mudam seus medidores para aproveitar essas vantagens, enquanto outras só mudam a instrumentação por força de norma”, avaliou Figueira.

Na medição de gases, a Hirsa recomenda aplicar a tecnologia V-cone, que tende a conquistar mercados das linhas de medidores tradicionais. Trata-se de um cone invertido, instalado dentro do tubo de modo que gere uma zona de turbulência posterior que indica a vazão do gás. “O V-cone não requer trechos retos de tubulação, nem antes, nem depois, reduzindo o espaço requerido e o peso do medidor, que se reflete na estrutura de suporte”, comentou Pieroni. Além disso, esse medidor não tem partes móveis e praticamente mantém suas características físicas ao longo do tempo, com baixa exigência de manutenção e calibração. “Essas características tornaram o V-cone preferido nos sistemas de medição monofásicos nas plataformas de exploração submarinas”, salientou.

Em meio a tantas alternativas de medidores, os clientes devem se orientar pelo velho critério de custo/benefício, considerando as necessidades de segurança e os impactos dos erros de medição no faturamento. Instrumentos mais precisos evitam a subavaliação da produção entregue ao cliente, ou seja, têm reflexo direto na receita do fornecedor.

Eletromagnéticos dominam – Embora limitados a fluidos condutivos, os medidores de vazão eletromagnéticos são, de longe, os mais vendidos entre os instrumentos mais modernos. Eles aliam a boa precisão ao baixo custo de aquisição e de operação, incluindo inovações recentes para reduzir o consumo de energia. Basicamente, o líquido em movimento induz uma tensão elétrica ao atravessar um campo magnético gerado por bobinas colocadas na parte externa do tubo, enquanto dois eletrodos em contato com o líquido medem a tensão induzida e, por meio dela, a vazão volumétrica. Essa aplicação prática da Lei de Faraday não provoca perda de carga, pode atuar mesmo nos líquidos com sólidos em suspensão e requer baixa manutenção, por ser isento de peças móveis.

Na Yokogawa, a novidade é um medidor eletromagnético com apenas dois fios de alimentação de energia. “Medidores de dois fios tinham baixa precisão e sinal instável, problemas agora resolvidos com o modelo AXR”, comentou Cassius Magdo de Barros. A vantagem de usar apenas dois fios está no menor consumo de energia do medidor, que pode ser cinquenta vezes mais econômico nesse item que um convencional de quatro fios.

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Barros: eletromagnético com dois fios é estável e dá alta precisão

Áreas de campo com limitação de carga instalada podem se valer desses instrumentos para obter melhores dados de vazão, sem ultrapassar os limites de segurança. “Esse medidor usa a energia do barramento de campo, da rede de instrumentação, e dispensa alimentação por rede elétrica”, comentou. O medidor consegue operar bem mesmo em baixas vazões por usar bobinas mais densas, alcançando precisão de 0,5% a 0,35%, dependendo do fluido, mas é indicado para diâmetros pequenos, pela baixa potência.

A linha AXF, da Yokogawa, alimentada por quatro fios, pode ser aplicada em tubos até 40 polegadas, sem problemas. “Os diâmetros mais vendidos no Brasil ficam entre uma e oito polegadas”, informou Barros. Os instrumentos de quatro fios ficaram mais robustos para atender áreas críticas, muito agressivas, como as seções com licores na indústria de celulose e papel, com profusão de ácidos e álcalis a quente.

Além da alta potência, os medidores de quatro fios podem ter duas ou quatro bobinas para melhor leitura. “Basta que a condutividade seja superior a um microsiemens”, explicou Barros. Estão disponíveis vários tipos de eletrodos e de revestimentos para lidar com ampla gama de fluidos. A Yokogawa também pode usar eletrodos capacitivos, dispensando as bobinas, fazendo a leitura pela diferença da capacitância. “Essa alternativa é usada em tintas e vernizes, lama asfáltica e resíduo aromático, ou em fluidos que fiquem impregnados nas paredes internas”, comentou.

Detentora da marca de mais de um milhão de medidores de vazão eletromagnéticos produzidos em mais de trinta anos de atuação, a Endress+Hauser aponta os diferenciais da sua linha. “Usamos campos com pulsos em corrente contínua, para evitar interferências externas, e colocamos quatro eletrodos”, afirmou André Nadais. Dois eletrodos se encarregam da medição, um outro serve como ponto de terra para fechar o circuito, dispensando o anel de aterramento, colocado na entrada do medidor, enquanto o quarto eletrodo detecta se o tubo está cheio, condição para o funcionamento adequado do instrumento. “O anel de aterramento é atacado pelo fluido e sua substituição requer a parada da linha”, explicou.

Química e Derivados - Tabela - Medidores - Guia para Medição de Vazão
Guia para Medição de Vazão - Clique para ampliar

Nadais também ressalta os avanços nos diagnósticos realizados pelo instrumento, capaz de apontar problemas de incrustação, falha de aterramento ou tubo vazio. “Nesses casos, as leituras não são feitas e um aviso de erro específico é emitido”, disse. Os sensores se tornaram mais robustos e os materiais de construção ganharam alternativas para situações mais severas, incluindo flanges de aço-carbono revestidas com zinco e alumínio, revestimentos internos de PTFE/PTFA, poliuretano, borracha sintética e poliamida.

Mesmo assim, a técnica ainda enfrenta desafios, como as leituras das lamas de minérios. “Há casos de líquidos com 70% de sólidos que exigem aumentar para 50 Hz a frequência de excitação para evitar problemas de ruídos, mas sem aumentar o consumo de energia”, afirmou. A precisão chega a 0,2%. A Endress+Hauser possui medidores eletromagnéticos também com dois fios de alimentação. A linha completa atende uma faixa de diâmetros nominais de dois a 2.400 milímetros.

A Conaut, em parceria com a Krohne, lançou um medidor eletromagnético acionado por bateria, com duração estimada em quinze anos, dependendo da frequência de captação de dados. “Esse instrumento serve tanto para aplicações em locais remotos, distantes da rede de energia, ou também para evitar adulteração nas leituras, provocada pelo desligamento intencional da alimentação”, explicou Banhara.

Uma alternativa para eliminar problemas com o desgaste do anel de aterramento é um dispositivo virtual. “O conversor simula um sinal de terra, dispensando a presença do anel, uma boa solução para situações com fluidos corrosivos”, comentou o gerente comercial.

A linha de medidores eletromagnéticos oferecida pela Conaut compreende diâmetros de 2,5 a 3 mil mm, com revestimentos variados, de elastômeros a cerâmicas, incluindo poliuretano. São instrumentos com exatidão de 0,5% a 0,15%, possuindo versões para áreas classificadas e aplicações sanitárias (3A). Há um medidor especial para tubos parcialmente cheios.

Química e Derivados - Medidor eletromagnético AXR, da Yokogawa, alimentado por dois fios
Medidor eletromagnético AXR, da Yokogawa, alimentado por dois fios

A Emerson também produz medidores eletromagnéticos, em Sorocaba-SP. “Estamos investindo US$ 35 milhões na construção de uma nova fábrica no mesmo sítio, para reforçar nossa produção local de válvulas, medidores e transmissores de pressão, além dos medidores eletromagnéticos, entre outros itens”, detalhou Maurício Negrão. A unidade nacional fabrica os tubos e monta medidores, especialmente os de grandes diâmetros, cujo custo de transporte seria proibitivo. A implantação de linhas fabris para outras tecnologias de medidores seria inviável. “Melhor trazê-los da nossa unidade no México”, afirmou.

As aplicações de medição de vazão em saneamento básico poderiam representar um grande mercado para os medidores eletromagnéticos, principalmente nos tubos de grandes diâmetros. No entanto, normas de incentivo à participação de pequenas e médias empresas em licitações favorecem a atuação de importadores desprovidos de estruturas de assistência técnica e engenharia. “Eles podem apresentar um lance posterior um real mais baixo que o melhor da concorrência e levar o contrato, mas quem vai garantir a operação desses instrumentos?”, indagou Banhara.

Vortex no vapor – Os medidores Vortex são muito utilizados para a determinação de vazão em linhas de vapor de alta temperatura. Eles medem a vazão com base nos vórtices gerados pelo fluido após a passagem por um obstáculo. Trata-se de um medidor de baixa manutenção, indicado para fluidos limpos e de baixa viscosidade (até 4 centipoises).

“A Yokogawa foi pioneira nessa tecnologia, que recebeu um notável aprimoramento entre 2009 e 2010”, afirmou Barros. Os modelos da empresa usam dois cristais para apontar a torção gerada pelo fluxo na barra do elemento interno, gerando uma leitura da vazão. Para evitar que as vibrações usuais da linha de transporte afetem o resultado da medição, a companhia desenvolveu o processamento digital de sinal (DSP). O sistema permite identificar o perfil limpo da vazão, desprezando os ruídos indesejáveis. “Podemos instalar uma sonda de temperatura na barra, permitindo a conversão direta da leitura para massa, no caso do vapor, cujas características são conhecidas”, disse Barros. Outros fluidos requerem o desenvolvimento de modelos matemáticos para instruir o processador.

O Vortex é usado em caldeiras para determinação do balanço de massa, a medida da eficiência energética do equipamento. Encontra boa receptividade de demanda geral, sendo superado apenas pelos ultrassônicos e pelos Coriolis. A linha da Yokogawa apresenta precisão entre 0,75% e 1%.

A Endress+Hauser desenvolveu um obstáculo interno com desenho especial, atuando por capacitância diferencial chaveada (DSC). “Não há partes móveis, o sistema não funciona por efeito piezoelétrico e a construção torna a leitura totalmente independente das vibrações da linha”, afirmou André Nadais.

Esse aprimoramento permite ao Vortex aceitar fluidos viscosos, desde que aquecidos, como o betume, bem como líquidos contendo sólidos finos e não abrasivos. Tem seu maior uso em vapor e condensado. “Um computador calcula a massa transportada, contando com as leituras de temperatura e pressão e as características do fluido”, informou. Uma biblioteca com dados de gases e líquidos foi incorporada a essa unidade de processamento. No caso do vapor saturado, a indicação de massa é direta.

A Conaut indica medidores Vortex apenas para linhas de vapor, incluindo sensores integrados para pressão e temperatura. “É um medidor que precisa ser muito bem especificado”, comentou. A empresa geralmente os vende dentro de pacotes completos de medição.

“Os medidores Vortex são excelentes quando contam com funções de diagnóstico”, avaliou Maurício Negrão, da Emerson.

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Negrão: investimento para ampliar produção de medidores em Sorocaba

Leitura de massa – A aplicação de uma oscilação perpendicular ao fluxo de um fluido provoca o aparecimento de uma força, chamada efeito Coriolis, que é proporcional à vazão mássica. Esse princípio foi aproveitado em medidores, nos quais se provoca a oscilação de um ou dois tubos contendo o fluido em escoamento para depois apontar com sensores os desvios resultantes. Esses afastamentos permitem determinar a vazão em massa, enquanto a frequência da oscilação resultante dá a medição direta da densidade do fluido conduzido. A temperatura é medida para compensação da leitura.

“Trata-se de um medidor universal e multivariável, que determina vazão, densidade, concentração e viscosidade ao mesmo tempo, com alta precisão, de 0,1%, que pode chegar a 0,05% em modelos especiais, com certificado ISO ou Inmetro”, explicou Nadais, da Endress+Hauser. Ele admite que esse medidor provoca uma perda de carga na linha, porém muito menor que os medidores de placa de orifício.

Nadais observou que os medidores mássicos modernos são bem mais compactos que os pioneiros e embutem avanços notáveis. Os instrumentos da Endress+Hauser geram vibrações de mil Hz, muito além da faixa de interferência das vibrações de linha. Também ficam acima da média de mercado, geralmente em torno de 400 Hz. O desenho dos tubos é elaborado com base em estudos de elementos finitos, de modo que impeça influências de vibração e de torção externas.

“Temos desenhos de tubos duplos curvos, retos e em V, além de tubo curvo único para aplicação sanitária, mas não usamos desenhos em ômega, nem em U”, comentou. Eles podem ser colocados em diferentes posições, até mesmo inclinados, para esvaziamento total, como exigido pelo setor farmacêutico. Segundo ele, esses desenhos só teriam a vantagem da maior amplitude de sinal, mas os medidores da empresa operam com taxa de amostragem de sinal de quatro a cinco vezes maior que a habitual, compensando a vantagem. Em contrapartida, esses desenhos rejeitados não admitem fluidos bifásicos (óleo/água, ou óleo/ar), por apresentarem pontos de retenção. “Em 2008, desenvolvemos novos amplificadores de sinal, capazes de identificar ruídos e determinar a massa real com clareza”, explicou. Os tubos duplos são mais precisos (0,05%) que os únicos (0,1%).

Outra inovação da Endress+Hauser consiste num dispositivo de torção balanceada, aplicado a um tubo reto para determinação direta e consistente da viscosidade, sendo indicado para adesivos, óleo e alimentos como requeijão e maionese. “O mesmo campo magnético usado pelo oscilador principal aciona um pêndulo que torce o tubo. Quanto maior a força para a torção na mesma amplitude, maior a viscosidade”, explicou. A inovação não interfere com as leituras usuais.

A empresa também fornece medidores mássicos alimentados por dois fios, com sinal de saída de 4 a 20 mA e protocolo Hart, indicado para áreas classificadas das indústrias químicas, petroquímicas e de petróleo, sendo intrinsecamente seguro, segundo normas internacionais. “O próximo passo é adaptá-lo aos protocolos Profibus e Fieldbus”, comentou.

A Conaut oferece linha completa de medidores mássicos por efeito Coriolis, precisos entre 0,1% e 0,2%, com tubos retos e curvos (em Z e V). “Nosso parceiro Krohne produz na Inglaterra os medidores de tubo reto com os maiores diâmetros, até 10 polegadas”, afirmou Oduvaldo Banhara. É o caso da linha Optimass 2000, com dois tubos retos e paralelos com um divisor de fluxo especial com baixa perda de carga, possuindo diâmetros internos desde 100 até 250 mm, aprovados pelo Inmetro para transferência de custódia. Há modelos para altas temperaturas, construídos com ligas nobres, bem como medidores de tubo único e passagem plena, com baixa perda de carga. Segundo Banhara, medidores mássicos são usados em processos de bateladas para determinar com precisão a massa entrante dos reagentes.

“A tecnologia dos medidores por efeito Coriolis tem evoluído muito e, com isso, os custos de aquisição estão caindo ano após ano, atraindo novas aplicações para esses instrumentos”, comentou Maurício Negrão. A maior vantagem desses medidores está na redução de incertezas, fato marcante na comercialização de fluidos e na incidência de tributos.

Os mássicos permitem leituras diretas de múltiplas variáveis e não são influenciados pela pressão e temperatura. “Está saindo uma norma que exige a determinação da concentração do etanol para tributação no ponto de maior pureza, logo depois da peneira molecular”, informou Cassius Magdo de Barros. Isso será feito com mássicos, determinando a concentração com base na densidade, usando os parâmetros indicados pela ABNT e Copersucar. A precisão dos medidores da Yokogawa vai a 0,1% em massa e 0,0005 g/cm³ em densidade.

Barros adverte para a necessidade de avaliar bem a aplicação desses medidores. “Grandes diâmetros, acima de dez polegadas, podem resultar em custos muito elevados, sendo preferível usar elementos primários, como placas de orifício acopladas a sensor multivariável, ou medidores ultrassônicos”, explicou.

Os avanços nos instrumentos não acabaram com as vendas dos medidores mais tradicionais. “No caso dos rotâmetros, é bom lembrar que a marca pioneira alemã Rota-Meter foi adquirida há muito tempo pela Yokogawa, e esses produtos continuam a ser produzidos”, ressaltou Barros. Ele considera os rotâmetros como instrumentos úteis por permitir leituras expeditas com boa visualização no campo. Além disso, versões modernas dão saída de sinal para sistemas supervisórios. “Apesar de sofrerem com variações de viscosidade, temperatura e pressão, eles ainda são muito usados, por exemplo, na indústria de cloro/soda”, disse. Ele informou que as vendas realizadas pela companhia desse medidor no Brasil se referem a casos específicos, geralmente de modelos com copo metálico e comunicação por protocolo Profibus, evidenciando a integração com CLPs.

A Conaut produz rotâmetros, sendo indicados para situações que não exijam elevada precisão. “Eles servem muito bem quando acoplados a máquinas e equipamentos diversos, mas apenas dão uma ideia da vazão, não servindo para funções de controle”, advertiu Banhara. Os produtos da Conaut podem oferecer saídas de sinal de 4 a 20 mA ou Profibus PA, dependendo da necessidade dos clientes. Porém, a sofisticação do medidor se reflete diretamente no seu preço final, aproximando-o de alternativas mais modernas, como os eletromagnéticos.

 

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