Medidor de engrenagens ovais: funcionamento e aplicações em fluidos viscosos

O medidor de engrenagens ovais é um instrumento de deslocamento positivo utilizado para medir o volume de líquidos que passa por uma tubulação. É uma opção para aplicações com óleos e outros fluidos viscosos, desde que o modelo seja compatível com as condições do processo.Seu funcionamento se baseia no movimento de dois rotores, que transportam pequenas porções de líquido pela câmara de medição. A partir desse movimento, o equipamento permite acompanhar o volume transferido e, conforme a configuração, a vazão instantânea.

Para escolher o instrumento, é preciso avaliar mais do que a viscosidade. Faixa de vazão, temperatura, pressão, materiais de construção e presença de impurezas também influenciam o desempenho e a vida útil do medidor.

Como funciona o medidor de engrenagens ovais?

Dentro do equipamento, duas engrenagens ovais giram de forma sincronizada. A diferença de pressão entre a entrada e a saída movimenta os rotores, que transportam volumes definidos de líquido entre sua superfície externa e a parede da câmara.

Como cada ciclo corresponde a um volume nominal conhecido, o instrumento consegue contabilizar a quantidade de líquido que passou pelo medidor. Nos modelos com saída eletrônica, sensores detectam o movimento e geram pulsos que podem ser enviados a um indicador, totalizador ou sistema de automação.

A contagem desses pulsos permite calcular o volume acumulado. Já a frequência dos pulsos permite determinar a vazão volumétrica, de acordo com o fator de calibração do equipamento.

Embora o princípio seja mecânico, a medição está sujeita a variações. Folgas internas, desgaste, condições de operação e características do líquido precisam ser considerados na especificação e na calibração.

Por que essa tecnologia é utilizada em líquidos viscosos?

Uma das características do medidor de engrenagens ovais é sua capacidade de trabalhar com diferentes viscosidades, dentro dos limites previstos para cada modelo.

Em líquidos de baixa viscosidade, uma pequena quantidade de fluido pode passar pelas folgas internas sem acompanhar o deslocamento dos rotores. Esse fenômeno, chamado de escorregamento interno, pode afetar o resultado da medição, principalmente em vazões baixas.

O aumento da viscosidade pode reduzir esse escorregamento. Isso ajuda a explicar o uso da tecnologia em aplicações com óleos e outros líquidos viscosos.

Por outro lado, uma viscosidade elevada também pode aumentar a perda de carga e limitar a vazão de trabalho. Dependendo da aplicação, pode ser necessário selecionar outro tamanho de medidor ou uma configuração específica de rotores.

Por isso, a viscosidade deve ser informada na temperatura real de operação. Um óleo medido a frio, por exemplo, pode apresentar condições de escoamento diferentes das observadas após o aquecimento do processo.

Em quais aplicações o medidor pode ser utilizado?

Essa tecnologia pode ser considerada em operações de transferência, dosagem e controle de consumo de líquidos. Entre as aplicações possíveis estão:

• Óleos lubrificantes: acompanhamento do volume transferido, abastecimento e dosagem.
• Combustíveis: medição de consumo ou transferência, conforme a compatibilidade e os requisitos da aplicação.
• Resinas e adesivos: controle de volume em processos que respeitem os limites de viscosidade e as condições de limpeza do equipamento.
• Produtos químicos: medição de líquidos compatíveis com os materiais do corpo, dos rotores e das vedações.
• Ingredientes líquidos: aplicações que contem com materiais, conexões e condições de higienização adequados ao processo.

A indicação para um tipo de líquido não significa que qualquer modelo possa ser utilizado. Produtos abrasivos, que cristalizam, endurecem ou deixam depósitos exigem uma avaliação específica.

Qual é a precisão de um medidor de engrenagens ovais?

A precisão depende do modelo, da faixa de vazão e das condições em que a medição é realizada. Não existe um único valor que represente todos os medidores dessa tecnologia.

Ao consultar um catálogo, também é importante observar como o fabricante apresenta o erro de medição. Um percentual sobre o valor medido não equivale a um percentual sobre o span, que corresponde à amplitude da faixa de medição.

Outro ponto é a diferença entre exatidão e repetibilidade. A exatidão está relacionada à proximidade do resultado em relação a um valor de referência. A repetibilidade indica a proximidade entre resultados obtidos ao repetir a medição nas mesmas condições.

Na prática, a escolha deve partir da tolerância aceita pelo processo. Uma operação de acompanhamento de consumo pode ter exigências diferentes das de uma dosagem de pequenos volumes.

Medidor de engrenagens ovais ou turbina: como escolher?

As duas tecnologias podem atender à medição de líquidos, mas apresentam comportamentos diferentes. A comparação deve considerar o fluido, a faixa de operação e as especificações dos modelos disponíveis.

Para líquidos viscosos, as engrenagens ovais podem ser uma alternativa adequada. Já em líquidos de baixa viscosidade, vale comparar as tecnologias disponíveis antes de definir o equipamento.

Como especificar o medidor para o seu processo?

Antes de solicitar um orçamento de medidor de engrenagens ovais, reúna as principais informações da aplicação. Isso facilita a seleção e reduz o risco de escolher um instrumento incompatível com a operação.

• Líquido medido: nome, composição e possíveis variações do produto.
• Viscosidade: valor na temperatura de trabalho e eventuais mudanças durante a operação.
• Vazão: valores mínimo, normal e máximo, incluindo picos de partida.
• Pressão e temperatura: condições normais e limites previstos para o processo.
• Perda de carga admissível: pressão disponível para movimentar o líquido através do conjunto.
• Compatibilidade química: materiais adequados para corpo, rotores e vedações.
• Condições do líquido: presença de partículas, bolhas ou tendência à formação de depósitos.
• Requisitos de medição: erro máximo admissível, repetibilidade e necessidade de calibração.
• Instalação e integração: conexões, posição de montagem, indicação local e sinal necessário para a automação.

Se a aplicação envolver requisitos sanitários, atmosferas potencialmente explosivas ou medição para fins comerciais, essas condições também devem ser informadas. A adequação depende do modelo e da documentação exigida para cada uso.

Quais cuidados são necessários na instalação?

A instalação deve seguir o manual do modelo selecionado. Mesmo quando não há exigência de trechos retos, o equipamento precisa de condições adequadas para medir e operar sem desgaste prematuro.

Proteja o medidor contra partículas

Resíduos de solda, partículas metálicas e outros contaminantes podem danificar a câmara de medição ou dificultar o movimento das engrenagens. A limpeza da tubulação antes da montagem e a filtragem a montante ajudam a proteger o instrumento.

O tipo de filtro e a abertura da malha devem seguir a recomendação do fabricante. Um filtro inadequado pode deixar passar partículas prejudiciais ou gerar perda de carga excessiva, especialmente em líquidos viscosos.

Evite ar na linha e partidas bruscas

A presença de ar ou vapor pode alterar a leitura e prejudicar o funcionamento do medidor. Durante o enchimento da linha, a vazão deve aumentar de forma gradual, conforme as orientações do fabricante.

Quando houver risco de entrada de ar, avalie as medidas necessárias para manter a câmara preenchida com líquido e evitar sobrevelocidade dos rotores.

Confira a posição de montagem e os limites de operação

Verifique o sentido de fluxo indicado no corpo, a posição permitida para os eixos e os limites de vazão, pressão e temperatura. A tubulação também deve estar apoiada para não transmitir esforços ao medidor.

Válvulas, filtros e demais acessórios precisam ser avaliados como parte do conjunto. Dispensar trechos retos não elimina os cuidados com pulsação, cavitação ou variações bruscas de pressão.

O medidor de engrenagens ovais precisa de trechos retos?

Em geral, não precisa de trechos retos para estabilizar o perfil de escoamento, pois a medição ocorre por deslocamento positivo. Ainda assim, a montagem deve respeitar as instruções do fabricante para o modelo utilizado.

Ele mede vazão instantânea e volume acumulado?

Pode medir ambos, conforme a configuração. Nos modelos com saída de pulsos, a frequência permite calcular a vazão instantânea, enquanto a contagem dos pulsos permite totalizar o volume. A indicação dessas informações depende da eletrônica ou do sistema conectado.

Pode ser utilizado com líquidos de baixa viscosidade?

Alguns modelos podem atender a essa condição. Porém, o escorregamento interno pode afetar a medição, principalmente em vazões baixas. É necessário conferir a faixa de viscosidade e o desempenho informado pelo fabricante.

Qual é a frequência de manutenção?

Não existe um intervalo único para todas as aplicações. A frequência depende das recomendações do fabricante, do tempo de uso, da limpeza do líquido e do histórico de operação. A inspeção do filtro e a verificação do desempenho ajudam a identificar a necessidade de manutenção.

Quando essa tecnologia pode não ser indicada?

Líquidos com partículas abrasivas, presença significativa de gás ou tendência a endurecer dentro do equipamento podem exigir outra solução ou cuidados adicionais. Condições fora dos limites de viscosidade, vazão, pressão e temperatura também podem inviabilizar o uso de determinado modelo.

Encontre a solução de medição de vazão com a Digiflow

A escolha de um medidor começa pelo entendimento do processo. Saber qual líquido será medido, em quais condições e com qual tolerância permite comparar os equipamentos de forma mais segura.

Conheça a linha de medidores de engrenagens ovais da Digiflow e consulte as características dos modelos disponíveis. Para comparar outras tecnologias, acesse a categoria de medidores de vazão.

Ao solicitar uma avaliação, informe o líquido, a viscosidade, a faixa de vazão, a pressão e a temperatura de operação. Esses dados ajudam a equipe da Digiflow a orientar a seleção do instrumento para a sua aplicação.