Este artigo explica o que são rotâmetros. Você descobrirá o significado de um rotâmetro, suas partes, como funciona este instrumento, os diferentes tipos de rotâmetro e finalmente as vantagens e desvantagens de usar um rotâmetro.
O que é um rotâmetro?
Um rotâmetro é um instrumento de laboratório usado para medir o fluxo de um fluido. Simplificando, o rotâmetro é um instrumento usado para determinar a vazão de um fluido.
O rotâmetro é, portanto, um tipo de medidor de vazão.
Lembre-se de que o fluxo ou gasto volumétrico é definido como a quantidade de fluxo por unidade de tempo que flui através de uma seção de um tubo.
Geralmente, os rotâmetros são usados para medir o fluxo de líquidos, geralmente água. Embora também possam ser usados para conhecer o fluxo de gás.
Partes de um rotâmetro
O rotâmetro é um tubo cônico, geralmente feito de vidro ou plástico, com uma parte interna chamada flutuador que se move verticalmente para cima e para baixo dependendo do fluxo do fluido.
Portanto, as partes de um rotâmetro são as seguintes:
- Flutuador : é uma peça que fica localizada dentro do rotâmetro. A bóia se move verticalmente no rotâmetro de acordo com a vazão do fluido, quanto maior a vazão, maior será. Esta é a parte do rotâmetro que marca o valor do fluxo do fluido.
- Escala : indica o valor da vazão medida. O limite de flutuação marcará a linha de escala que corresponde ao fluxo do fluido.
- Guia : parte interna do rotâmetro por onde se move a bóia. É usado para garantir que o flutuador se mova verticalmente.
- Tubo de medição : tubo no qual se move a bóia, constituído pelo corpo do rotâmetro.
- Parada inferior : Este é o limite inferior do flutuador. Quando não mede nenhuma vazão, o flutuador permanece em repouso nesta posição.
- Parada superior : é o limite superior do flutuador. Recomenda-se que a bóia não atinja o batente superior para evitar danos.
Como funciona um rotâmetro?
Depois de vermos a definição de rotâmetro e quais são suas partes, veremos o funcionamento desse dispositivo tão comum em laboratórios.
Quando um fluido flui através do rotâmetro, duas forças atuam sobre a bóia. Por um lado, o fluido exerce uma força vertical para cima e, por outro lado, o peso da bóia é uma força vertical que a empurra para baixo. Assim, o funcionamento do rotâmetro baseia-se em encontrar o ponto de equilíbrio entre a força exercida pelo fluido e a força do peso da bóia.
Como vimos na seção acima, o rotâmetro é feito de um tubo cônico, portanto a seção do tubo aumenta à medida que a bóia sobe. Como resultado, a velocidade e a força exercidas pelo fluido na bóia diminuem.
Assim a bóia subirá e ao mesmo tempo a força do fluido sobre a bóia diminuirá, até que essa força seja equivalente à força do peso da bóia. Neste momento, o flutuador permanecerá em equilíbrio e parará de se mover.
Uma vez que o flutuador esteja estacionário, deve-se observar a escala do rotâmetro, previamente calibrado, para ler a medição da vazão. O valor do fluxo será o número na escala que coincide com o limite superior do flutuador.
Resumindo, quanto maior a vazão, maior será a flutuação no rotâmetro. E uma vez estabilizada a bóia em um ponto, o valor indicado pela escala rotamétrica será o valor da vazão do fluido.
Nota: para o correto funcionamento do rotâmetro, ele deve estar na posição vertical. Caso contrário, a medida marcada pelo rotâmetro estará incorreta.
Tipos de rotâmetros
Existem vários tipos de rotâmetros dependendo do material e da utilização. Abaixo você pode ver os diferentes tipos de rotâmetros:
- Rotâmetro de purga – rotâmetro para fluidos com baixas vazões e densidades.
- Rotâmetro de vidro – rotâmetro cujo tubo é de vidro. Esse tipo de rotâmetro dura mais e permite visualizar o interior do tubo.
- Rotâmetro Plástico – Rotâmetro Plástico. Eles são baratos e duram mais que outros tipos de rotâmetros, mas não são úteis para grandes vazões.
- Rotâmetro metálico : rotâmetro ideal para vazões em altas temperaturas e pressões. Sua faixa de medição é geralmente muito ampla.
- Rotâmetro de bypass : rotâmetro que é usado apenas para medir a vazão na membrana.
- Rotâmetro acrílico : rotâmetro de pequeno diâmetro muito útil para medir a vazão com precisão.
- Rotâmetro com transdutores elétricos : Este tipo de rotâmetro utiliza um sistema magnético para rastrear as alterações geradas na entrada do fluxo do tubo.
- Rotâmetro Transdutor Pneumático : Este tipo de rotâmetro realiza medições por meio de um mecanismo magnético.
Vantagens e desvantagens de um rotâmetro
Nesta última seção analisaremos as vantagens e desvantagens do rotâmetro, pois, pelas suas características, é melhor que outros tipos de instrumentos de medição em determinadas situações.
As vantagens do rotâmetro são as seguintes:
- Um rotâmetro não requer energia elétrica. Uma grande vantagem dos rotâmetros é que eles não necessitam de energia externa para serem utilizados, seu funcionamento é baseado em um princípio mecânico.
- É um instrumento de laboratório muito simples de usar.
- O rotâmetro é um dispositivo barato comparado a outros medidores.
- A escala do rotâmetro é praticamente linear, facilitando a leitura da medida.
Por outro lado, um rotâmetro tem as seguintes desvantagens:
- A escala do rotâmetro requer calibração. Portanto, a escala de um rotâmetro só será eficaz para uma determinada substância. Se o fluido for trocado, o rotâmetro também deverá ser trocado ou recalibrado.
- Para realizar a medição, um rotâmetro deve estar orientado completamente verticalmente. Na verdade, a operação do rotâmetro depende da força da gravidade exercida sobre o flutuador.
- É fácil cometer um erro na leitura da medição, pois é difícil para a bóia ficar completamente imóvel, ela se move ligeiramente. Além disso, o limite de flutuação pode estar no meio de duas marcas na escala rotamétrica.
- Em geral, a leitura não pode ser automatizada por uma máquina, mas as medições devem ser lidas manualmente.
- Se um fluido estiver muito escuro, poderá dificultar a leitura da medição.