Por que o ultrassom?
…para medição de fluxo (por exemplo, medição de fluxo de gás e medição de vento).
Zentrale
SECO Sensor Consult GmbH
Am Bleichanger 1
96450 Coburg
Telefon: +49 (0)9561 869141
Telefax: +49 (0)9561 869149
info@seco-sensor.de
Tecnologia de sensor de ultrassom vs. calorimétrico
Os sensores calorimétricos utilizam a transferência de calor para determinar a velocidade do fluxo de gases. Um elemento sensor aquecido é resfriado pelo fluxo de gás. Quanto maior o resfriamento, maior a velocidade do fluxo. As aplicações típicas são o monitoramento do fluxo de gás em sistemas de processo, a detecção de vazamentos ou a medição do fluxo de ar em sistemas HVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado).
A SECO diz:
Em comparação com os sensores calorimétricos, o ultrassom é…
Independentemente da composição do gás
A medição calorimétrica é influenciada pela condutividade térmica específica e pela composição do gás. O ultrassom funciona independentemente disso.
Mais responsivo
As medições calorimétricas requerem um certo tempo até que a diferença de temperatura se estabilize. O ultrassom reage imediatamente às mudanças no fluxo de volume.
Mais preciso para grandes vazões
O ultrassom também é adequado para grandes diâmetros de tubos e fluxos de volume. A medição calorimétrica é mais adequada para pequenas taxas de fluxo.
Adequado para medições bidirecionais
Os sensores calorimétricos geralmente são projetados para medir em uma direção. O ultrassom pode reconhecer e medir a direção do fluxo.
Sensores de ultrassom vs. sensores de pressão diferencial
Os sensores de pressão diferencial trabalham com a diferença de pressão entre dois pontos no perfil de fluxo para calcular a velocidade e o fluxo de volume dos gases. As aplicações típicas incluem medição de fluxo em tubulações, monitoramento de sistemas de ventilação e ar condicionado ou controle de processos na indústria. Os sensores de pressão diferencial funcionam com princípios de medição, como orifícios, bicos Venturi ou tubos Pitot.
A SECO diz:
Em comparação com os sensores de pressão diferencial, os sensores ultrassônicos…
Um método de medição sem contato
O ultrassom não causa nenhuma resistência adicional ao fluxo. Os orifícios ou as válvulas dos sensores de pressão diferencial podem causar perdas de pressão.
Precisão da medição em condições variáveis
Os sensores de pressão diferencial são altamente dependentes da densidade e geralmente exigem uma compensação complexa. O ultrassom é menos sensível.
Adequado para grandes diâmetros de tubos
O ultrassom também pode ser usado em tubulações muito grandes sem intervenção mecânica. A pressão diferencial requer instalações grandes e caras.
Adequado para medições bidirecionais
O ultrassom reconhece a direção do fluxo e mede em ambas as direções. Os sensores de pressão diferencial geralmente são projetados apenas para uma direção.
Ultrassom vs. tecnologia de sensor de vórtice
Os sensores de vórtice usam a formação de vórtices atrás de um corpo perturbador no fluxo de gás para determinar a velocidade do fluxo. A frequência dos vórtices é proporcional à velocidade do fluxo. As aplicações típicas incluem medição de fluxo em linhas de processo, monitoramento de sistemas de gás e vapor ou faturamento de energia e mídia. Os sensores de vórtice funcionam de acordo com o princípio da rua de vórtice de Kármán.
A SECO diz:
Em comparação com os sensores de vórtice, o ultrassom é…
Adequado para baixas taxas de fluxo
O ultrassom mede de forma confiável mesmo em vazões muito baixas, enquanto os sensores de vórtice exigem uma velocidade mínima para gerar vórtices.
Independente do perfil de fluxo
O ultrassom é menos sensível a fluxos turbulentos. Os sensores de vórtice podem fornecer sinais defeituosos nessas condições.
Adequado para medições bidirecionais
O ultrassom reconhece a direção do fluxo e mede em ambas as direções. Os sensores de vórtice geralmente são projetados apenas para uma direção.
Livre de manutenção
O ultrassom funciona sem partes móveis. Os sensores de vórtice têm um corpo interferente no meio que está exposto a contaminação e depósitos.
Tecnologia de sensor de ultrassom vs. Coriolis
Os sensores Coriolis medem o fluxo de massa de gases usando a força Coriolis, que atua em tubos de medição vibratórios quando o meio flui através deles. As aplicações típicas incluem medição de fluxo de alta precisão na indústria de processos, medição de gás e faturamento de energia. Os sensores Coriolis funcionam com medições diretas baseadas em massa.
A SECO diz:
Em comparação com os sensores Coriolis, o ultrassom é…
Menos caro e mais fácil de instalar
Os sensores ultrassônicos geralmente podem ser instalados sem abrir a tubulação. Os sensores Coriolis são caros e exigem instalações complexas.
Adequado para grandes diâmetros de tubos
O ultrassom pode ser usado em tubos muito grandes sem nenhum problema. Os sensores Coriolis são limitados em tamanho e dificilmente praticáveis para grandes diâmetros.
Não invasivo na seção transversal do fluxo
O ultrassom funciona sem contato e não causa perda de pressão. Os sensores Coriolis exigem tubos de medição que alteram a seção transversal do fluxo.
Economia de espaço e leveza
Os sistemas ultrassônicos são compactos e leves. Os sensores Coriolis são enormes e pesados, o que dificulta a instalação e pode levar a custos mais altos.
Ultrassom vs. anemometria Doppler a laser
Os anemômetros Doppler a laser medem a velocidade do fluxo de gases sem contato, analisando o desvio Doppler da luz do laser que é espalhada pelas partículas no gás. As aplicações típicas incluem análises precisas de fluxo em laboratórios, a validação de modelos de fluxo ou medições especiais em pesquisas. Os anemômetros Doppler a laser funcionam com óptica a laser de alta resolução.
A SECO diz:
Em comparação com os anemômetros Doppler a laser, o ultrassom é…
Fácil de instalar e integrar
Os sensores ultrassônicos podem ser montados diretamente nos tubos ou usados como um sistema de fixação. Os anemômetros Doppler a laser geralmente exigem configurações especiais de medição.
Robusto para uso industrial
O ultrassom é robusto contra poeira, sujeira e condições ambientais difíceis. Os sistemas Doppler a laser são sensíveis à contaminação e exigem condições ópticas estáveis.
Independente das partículas no gás
O ultrassom mede independentemente das partículas no meio. Os anemômetros Doppler a laser requerem partículas de dispersão para detectar o desvio Doppler.
Mais econômico
As soluções de ultrassom são significativamente mais econômicas. Os sistemas Laser Doppler são complexos, caros e, normalmente, econômicos apenas para aplicações laboratoriais ou especializadas.
Comparação de sensores: Por que os sensores ultrassônicos são a melhor opção para medição de vazão
Os sensores para medir o fluxo de gases são essenciais para o controle de processos, o faturamento de energia e a segurança em aplicações industriais. Eles medem a velocidade ou o volume do fluxo e permitem um controle preciso. As tecnologias mais importantes incluem sensores calorimétricos, de pressão diferencial, vórtex, Coriolis, laser Doppler e ultrassônicos. Cada tecnologia tem propriedades específicas que determinam suas áreas de aplicação.
Os sensores calorimétricos funcionam com transferência de calor: Um elemento aquecido é resfriado pelo fluxo de gás; quanto maior o resfriamento, maior a velocidade do fluxo. Eles são compactos e simples, mas reagem com sensibilidade à composição e à temperatura do gás.
Os sensores de pressão diferencial medem a diferença de pressão entre dois pontos no perfil do fluxo e usam isso para calcular a velocidade. Eles são robustos e comprovados, mas causam perdas de pressão e exigem compensação de temperatura e densidade.
Os sensores de vórtice utilizam a formação de vórtices atrás de um corpo perturbador. A frequência do vórtice é proporcional à velocidade do fluxo. Eles são confiáveis para taxas de fluxo médias a altas, mas exigem uma velocidade mínima e são suscetíveis à contaminação.
Os sensores Coriolis medem o fluxo de massa diretamente por meio da força Coriolis em tubos de medição vibratórios. Eles oferecem precisão máxima, mas são caros, pesados e não são muito práticos para grandes diâmetros de tubos.
Os anemômetros Doppler a laser medem o desvio Doppler da luz laser que é espalhada por partículas no gás. Eles fornecem resultados extremamente precisos, mas são complexos, de alto custo e limitados a aplicações laboratoriais.
Os sensores ultrassônicos emitem ondas sonoras e medem a diferença de tempo entre os sinais na direção do fluxo e contra ele (princípio do tempo de voo). Eles não têm contato, não causam perda de pressão, funcionam independentemente da composição do gás e são adequados para grandes diâmetros de tubulação. Sua robustez e versatilidade fazem do ultrassom a solução preferida para muitas aplicações industriais.