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COMUNICAÇÃO TÉCNICA ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Nº 174640
Tecnologias de medição de água e incerteza de medição Nilson Massami Taira
Palestra apresentada no Encontro Técnico para Tecnologias e Alternativas de Macromedição, Telemetria e Registro de deados em Distrito de Medição e Controle – DMC, mar., 2017
A série “Comunicação Técnica” compreende trabalhos elaborados por técnicos do IPT, apresentados em eventos, publicados em revistas especializadas ou quando seu conteúdo apresentar relevância pública. ___________________________________________________________________________________________________
Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S/A - IPT
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São Paulo | SP | Brasil | CEP 05508-901 Tel 11 3767 4374/4000 | Fax 11 3767-4099
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TECNOLOGIAS DE MEDIÇÃO DE ÁGUA E INCERTEZA DE MEDIÇÃO
NILSON MASSAMI TAIRACentro de Metrologia Mecânica, Elétrica e de Fluidos – RBC 162
Salvador e Recife, 02 e 03 de março de 2017
Encontro Técnico para tecnologias e alternativas de macromedição, telemetria e registro de dados em Distrito de Medição e Controle - DMC
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Realidades econômicas do mundo moderno
GlobalizaçãoTerceirização internacional
Terceirização localFabricação terceirizada
Crescimento do setor de serviçosExpectativas de qualidade
Necessidade de eficiência operacional
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Preocupações e dúvidas
Em 2050, população mundial estimada em 10 bilhões de pessoas
Haverá qualidade de vida?
Crise econômica x Desenvolvimento sustentávelTriple Bottom Line
Água e Energia?
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Precisamos quebrar paradigmas
O ambiente mudou de “voraz” para “verde”:Eficiência energética é estratégia segura para trabalhar
na direção da
Triple Bottom Lineaspectos sociais, econômicos e ambientais de um
negócio.
É necessária uma mudança de paradigmas no projeto e na operação em sistemas de saneamento.
Eficiência é meio e meta.
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Os paradigmas de projetos implícitos e explícitos eram:• maximização dos lucros a curto prazo;• economia na implantação da instalação;• LCC; • aquecimento global;• impacto ambiental e energia.
Agora sociedade e acionistas exigem:• respeito ao meio ambiente;• “consciência” social das empresas;• práticas que respeitem uso de energia e aquecimento global;• análise focada no impacto ambiental.
Não eram importantes
Mudança de paradigmas
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Protocolo Internacional para Medição e Verificação do Desempenho Energético – IPMVP (2009)
Definição de Energia“Consumo de energia ou de água ou demanda.”
Fonte: Efficiency Valuation Organizationwww.evo‐world.org
Medir & Verificar –M&V
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Por enquanto, são medições de caráter voluntário.
Na Europa Ocidental, 68% das multinacionais fazem este tipo de relatórios e, nos Estados Unidos, 41%, com crescimento vertiginoso. No futuro imediato o consumidor se tornará cada vez maisresponsável e exigirá saber qual é o impacto econômico,ambiental e social que geram os produtos que compra.
Medir & Verificar –M&V
"Quem não mede não gerencia“Vicente Falconi
“Não se gerencia o que não se mede,não se mede o que não se define,não se define o que não se entende,e não há sucesso no que não se gerencia”William Edwards Deming
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Medir & Verificar –M&VProtocolo Internacional para Medição e Verificação do Desempenho Energético – IPMVP (2009)
Conjunto de orientações, recomendações e boas práticas mas que precisam ser ampliadas.
Ajudam no diagnóstico mas podem não ser perenes.Qual a confiabilidade das informações?
A eficácia das ações de combate às perdas precisam ser avaliadas com confiabilidade e precisam ser fundamentadas (medições reconhecidas)
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Micromedição
• Medir o volume de água significa medir o fluxo de $$$!
• A água está se tornando um fluido escasso e caro
Por que medir?
≈
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VOLU
ME
PRO
DU
ZID
O CO
NSU
MO
S A
UTO
RIZ
AD
OS
Consumos Autorizados Faturados
Consumos medidos faturados
ÁG
UA
S FA
TUR
AD
AS
Consumos não-medidos faturados (estimados)
Consumos Autorizados
Não Faturados
Consumos medidos não-faturados (usos próprios, caminhão-pipa etc.)
ÁG
UA
S N
ÃO
-FA
TUR
AD
AS
Consumos não-medidos, não-faturados (corpo de bombeiros, favelas etc.)
PER
DA
S D
E Á
GU
A
Perdas Comercias
Consumos não-autorizados (fraudes e falhas de cadastro)
Problemas com medidores de consumo (submedição)
Perdas Reais
Vazamentos nas adutoras e/ou redes de distribuição
Vazamentos nos ramais prediais até o hidrômetro
Vazamentos e extravasamentos nos aquedutos e reservatórios de distribuição
IGP ‐Matriz de Perdas no Saneamento
Adaptado de IWA, 2000
Por que medir?
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Por que medir?
Fonte: IRAR, 2006
VOLU
ME
PRO
DU
ZID
O CO
NSU
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UTO
RIZ
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OS
Consumos Autorizados Faturados
Consumos medidos faturados
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Consumos não-medidos faturados (estimados)
Consumos Autorizados
Não Faturados
Consumos medidos não-faturados (usos próprios, caminhão-pipa etc.)
ÁG
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S N
ÃO
-FA
TUR
AD
AS
Consumos não-medidos, não-faturados (corpo de bombeiros, favelas etc.)
PER
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A
Perdas Comercias
Consumos não-autorizados (fraudes e falhas de cadastro)
Problemas com medidores de consumo (submedição)
Perdas Reais
Vazamentos nas adutoras e/ou redes de distribuição
Vazamentos nos ramais prediais até o hidrômetro
Vazamentos e extravasamentos nos aquedutos e reservatórios de distribuição
Faturamento, IGP, eficiência, planejamento, ...
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Por que medir?
Fonte: IRAR, 2006
Macromedição e setorização
• Balanço hídrico
• Falta de confiabilidade na medição e controle nos sistemas produtores e distribuidores
• Aumentar a eficiência e redução de custos
• Identificação e localização de vazamentos
• Cobrança pelo uso água: captação e lançamentos
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Por que medir?Macromedição da produção
ETA PROCESSOQABQAT
QAD
QAC perdas
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Por que medir?Macromedição da adução
-30%
-20%
-10%
0%
10%
20%
30%D500 mm 500 mmD900 mm 900 mmD2500 mm
-30%
-20%
-10%
0%
10%
20%
30%Medidores eletromagnéticos
300 mmD700 mmVenturi e tubo Dall300 mmD1050 mm
Macromedidores são confiáveis?
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Por que medir?
Fonte: IRAR, 2006
Esgoto
• Balanço hídrico
• Aumentar a eficiência e redução de custos
• Regulação e cobrança pelo lançamento nos mananciais e rios
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Por que medir?Estamos assistindo a uma corrida ansiosa na busca de
soluções de medição, de rastreabilidade e de confiabilidade para a medição de vazão e volume de
água e também de energia.
Stakeholders, investidores, agências reguladoras, comitês de bacias, ANA,
INMETRO
INDICADORES DE EFICIÊNCIA
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GESTÃO DA MEDIÇÃO
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GESTÃO DA MEDIÇÃO
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GESTÃO DA MEDIÇÃO
Autômatos / Automação
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QUAIS SÃO OS CRITÉRIOS PARA SELEÇÃO E UTILIZAÇÃO DE MEDIDORES DE VAZÃO
E VOLUME DE ÀGUA?
A seleção é influenciada por uma expectativa complexa.
E ESGOTO?
SELEÇÃO DE SISTEMA DE MEDIÇÃO
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CLASSIFICAÇÃO DE MEDIDORES
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Indústria alimentos,química e petroquímica
e processos em geral
Indústria da água e saneamento básico
TIPOS BÁSICOS DE MEDIÇÃO DE VAZÃO
derivados
Indústria do Petróleo&Gás e
derivados
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FATORES RELEVANTES PARA A SELEÇÃO DE UM MEDIDOR DE VAZÃO
Exigências e necessidades da medição Condições externas ao conduto Condições internas ao conduto Local de calibração Acessórios e instalação Fatores econômicos
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EXIGÊNCIAS E NECESSIDADES DA MEDIÇÃO
Medição em conduto aberto ou fechado? Determinação da vazão ou do volume de fluido escoado? Monitoração de um processo contínuo ou em bateladas? Qual é a faixa de vazão do fluido no processo (3:1, 10:1 etc)? A medição busca atender a um requisito legal ou de processo? Qual é o nível de incerteza exigido para a medição? Qual a repetitividade (a curto ou longo prazo)? Qual a vida útil e manutenção desejada? A perda de carga (gasto de energia) é importante? Como deve ocorrer a transmissão de sinal (analógica ou digital)? Quais as fontes de alimentação (bateria, VAC, solar etc.)? Ajustes na calibração (é possível? se permite?)
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CONDIÇÕES EXTERNAS AO CONDUTO
Acessibilidade para inspeção, manutenção, calibração etc. Atmosferas hostis são geralmente corrosivas, afetando
partes vitais de medidores, contatos elétricos, circuitos e componentes.
Efeitos de campos elétricos e magnéticos sobre circuitos elétricos e eletrônicos, fruto de fontes de alimentação, rádio comunicadores, celular, etc.
A prova de água: primários (normalmente o são) e secundários (nem sempre).
Possibilidade de uma eventual imersão: medidores com partes elétricas expostas instalados em zonas passíveis de inundação.
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CONDIÇÕES INTERNAS AO CONDUTO
Propriedade do fluido Perfil do escoamento Efeito rotacional do escoamento Protuberâncias e incrustações O diâmetro interno da tubulação Ruído hidrodinâmico (turbulências, vórtices ou ondas de choque). Pulsações do escoamento (sinal periódico ou não). Escoamentos bidirecionais exigem medidores bidirecionais.
São as condições mais importantes do processo de medição.
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FATORES QUE INFLUENCIAM UMA MEDIÇÃO
EFEITO DE UMA VÁLVULA BORBOLETA
Mínimo 10 D Mínimo 25 D
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FATORES QUE INFLUENCIAM UMA MEDIÇÃO
EFEITO DE UMA CURVA DE 90°
Mín
imo
5 D
Mínimo 10 D, mas podem chegar a 100 D
Correção de assimetria dos escoamento:Trechos retos e/ou retificadores de fluxo
As técnicas para “corrigir” perfis de velocidadesdeformados levam, seguramente, ao aumento doscustos de projeto, implantação e também deenergia. Deve-se avaliar os ganhos e perdas aoadotar esta prática.
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LOCAL DE CALIBRAÇÃO
Calibração do medidor em laboratório (sempre que possível):
estabilidade da vazão perfil de velocidades adequado conhecimento das propriedades e da pureza do fluido processo de curta duração
Calibração do medidor no local de operação:
as condições internas e externas tendem a variar o perfil de velocidades é afetado pelas singularidades pode ocorrer uma deterioração a longo prazo ausência de determinados acessórios essenciais
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Uma decisão sobre investir em um medidor não deve se restringir a seu preço de compra.
Não é fácil avaliar e ponderar cada um dos itens em termos monetários.
PERDAS
• depreciação• custo de instalação• custo de manutenção
necessidade de recalibração(1 ano?)
• necessidade de alimentação• perda de carga permanente
GANHOS
• maior eficiência na operação• redução de custos no processo
(LCC)• maior segurança• melhor exatidão na medição• atendimento a requisitos
estatutários
FATORES ECONÔMICOS
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A BUSCA DO MEDIDOR IDEAL (Que não existe!)
Uma relação de características desejáveis incluem:• baixo custo de aquisição• boa exatidão• uma faixa de medição ampla • insensibilidade a perfis de escoamento, efeitos rotacionais• materiais de construção não corrosíveis e não degradáveis• perda de carga permanente pequena• disponibilidade em todas as dimensões• seguro em ambientes de risco e áreas classificadas• resposta rápida a alterações do escoamento• imunidade a vibrações e a efeitos de escoamento pulsante• fácil calibração, p.ex., por meio de verificação dimensional ou
handheld• facilidade de manutenção • adequado a medição de líquidos, gases e fluidos multifásicos
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PRINCIPAIS MEDIDORES UTILIZADOS NO SANEAMENTO
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21
14
2 4
pdCQ d
Modelo matemáticoISO 5167
v D d
p Tp
TUBO DE VENTURI
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v D d
pp T
21
14
2 4
pdCQ d
Modelo matemáticoISO 5167
PLACA DE ORIFÍCIO
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Vantagens• Relativamente baratos• Conhecidos há mais de século• Resistentes (não tem peças
móveis)• Não requerem calibração
frequente• Tem resposta rápida em
escoamentos pulsantes ou intermitentes
• Leitura direta de vazão (controle)
Desvantagens• Exatidão pobre (da ordem de 2%)• Provocam perda de carga• Sensíveis ao perfil do escoamento• Faixa de operação limitada (1:3 ou
1:4)• Depende da qualidade da medida de
pressão• Perda de exatidão com o tempo
(incrustações) e desgaste
TUBO VENTURI E PLACA DE ORIFÍCIO
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E=(4 x B)/( x D) x Q
Onde: E é a força eletromotriz B é o módulo do campo magnético D é o diâmetro do tubo Q é a vazão
Princípio de funcionamento baseado na lei de Faraday Medição de fluidos condutores
Primeiros medidores apareceram no início dos anos 60
MEDIDOR DE VAZÃO DO TIPO ELETROMAGNÉTICO
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Vantagens• Medidor de tecnologia bem
desenvolvida e confiável• Perda de carga desprezível e sem
partes móveis• Boa faixa de operação (10 até
100:1) • Diâmetros entre 1/10” até 80”• Repetibilidade ±0,1% da leitura
até ±2,0% do FS (fundo de escala)
• Bom tempo de resposta > 0,2 segundos
• Opera com escoamento bidirecional
Desvantagens• Interferência de ruídos de fontes
eletromagnéticas e da rede elétrica (necessita aterramento)
• Medidor altamente suscetível ao perfil de velocidades
• Exige trechos retos: >10D a montante e >5D a jusante
• Exige calibrações sistemáticas• Fluidos condutibilidade elétrica
entre 0,05 até 20 mS/cm • Problemas com eletrodos
MEDIDOR DE VAZÃO DO TIPO ELETROMAGNÉTICO
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Medição de água bruta, tub. 2,5 m de diâmetro,
vazão 18 m³/s.
Entrada de reservatório, tub. 1,5 m de diâmetro, vazão 4
m³/s
MEDIDOR DE VAZÃO DO TIPO ELETROMAGNÉTICO
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Pás do rotor
Mancais do rotor
Corpo do medidor
Pick up
Suportes dos mancais e aletas guia
Defletor de jusante
RotorPick up
Defletor de montante
Espaçador de jusante
Medidor desenvolvido durante a 2a Guerra Mundial
Normalmente utilizado em medições de grandes vazões
MEDIDOR DE VAZÃO DO TIPO TURBINA
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MEDIDOR DE VAZÃO DO TIPO TURBINA DE INSERÇÃO
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O escoamento do fluido provoca a rotação do rotor da turbina
A velocidade angular da pá é proporcional à velocidade do fluido
A rotação da turbina é medida e convertida em velocidade
onde: V = velocidade do fluidor = raio médio do rotor da turbina = ângulo entre o eixo do rotor e a roda do parafuso em rn = número de revoluções por unidade de tempo
V = 2 r n cot
MEDIDOR DE VAZÃO DO TIPO TURBINA DE INSERÇÃO
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Vantagens• Medidor com larga faixa de
operação • Normalmente utilizado em
medições de grandes vazões• Aplicável em tubulações de 1”a
50”• Custo relativamente baixo
Desvantagens• Medidor que incorpora partes
móveis (desgaste). Fluido deve ser limpo
• Sofre influência da temperatura devido à variação da viscosidade do fluido
• Exige calibrações sistemáticas nos respectivos tubos de medição
• Medidor altamente suscetível ao perfil de velocidades
• Exige trechos retos: >10D a montante e > 5D a jusante
• Não é padronizado
MEDIDOR DE VAZÃO DO TIPO TURBINA DE INSERÇÃO
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Taquimétricos (vazões até 30 m³/h) Woltmann (vazões até 1500 m³/h) Deslocamento positivo *
São medidores utilizados na medição doméstica, comercial e industrial de água
TIPOS
Existe classificação por classe metrológica
* não existe portaria do INMETRO para este tipo de medidor para fins de faturamento de consumo de água
HIDRÔMETROS
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Curva de erro característicaII.
ERRO zona inferior de erros
zona superior de erros
+5% +2%
erros positivos
sobre medição 0
-2%
erros negativos
sub medição Qmin
30 L/h Qtransição 120 L/h (Classe “B”)
Qnominal 1500 L/h
Qmax 3000 L/h
-100 %
(Classe “B”)
sem indicação
zona de submedição
Vazão
zona de sobre medição
HIDRÔMETROS
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Vantagens Baixo custo Fácil manutenção Faixa de operação de até
280:1 Tecnologia homologada pelo
INMETRO
Desvantagens Deve trabalhar com água
limpa Medidor que incorpora partes
móveis (desgaste) Exatidão inferior com relação
a outros medidores de vazão Perda de carga pode chegar a
10 mca na vazão máxima
HIDRÔMETROS
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Efeito Doppler
f1
f2
V
f1 - f2 = 1/t1 - 1/t2 = 2 V f1 cos/a a = velocidade do som no meioV = velocidade do fluidof1 = frequência de transmissãof2 = frequência de recepção = ângulo de incidênciaRTa
MEDIDOR DE VAZÃO ULTRASSÔNICO
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Tempo de Trânsito
a1 = a + V cos = L/ t1a1, t1 = veloc. e tempo de propagação do som de A
para Ba2, t2 = veloc. e tempo de propagação do som de B
para Aa = velocidade do som no fluido estacionárioV = velocidade do fluido (V << a) = ângulo de incidência
a2 = a - V cos = L/ t2
VL
V
V
A
B
V = L/(2 cos) ·(1/t1 - 1/t2)
MEDIDOR DE VAZÃO ULTRASSÔNICO
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Tipo Tempo de Trânsito entre flanges
MEDIDOR DE VAZÃO ULTRASSÔNICO
Nova tecnologia de medição homologada pelo INMETRO, mas ainda inacessível para o setor de
saneamento ( $)
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Montagem de medidor tipo tempo de trânsito Clamp-on
Tipo Tempo de Trânsito sensor molhadoMontado em carga
MEDIDOR DE VAZÃO ULTRASSÔNICO
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Vantagens• Similar aos medidores eletromag-
néticos, com exceção do tipo por efeito Doppler que possui problemas de repetitividade e reprodutilidade
• Fácil montagem (tipo Clamp On)• Custo praticamente independe do
diâmetro da tubulação• Não necessita parar o escoamento
na montagem
Desvantagens• Ruídos da válvula reguladora podem
afetar a operação• Medidor altamente suscetível ao
perfil de velocidades• Exige trechos retos: >20D a
montante e > 5D a jusante• Exige calibrações sistemáticas• Custo elevado• Tecnologia relativamente recente
que exige treinamento e conhecimento
MEDIDOR DE VAZÃO ULTRASSÔNICO
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pKm m
Nomes comerciais:Annubar, Sonda 4,
Pitot proporcional...
pKQ
MEDIDOR DE VAZÃO TIPO MULTIFUROS
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Desvantagens• Medidor altamente suscetível ao
perfil de velocidades;• Exige trechos retos: >10D a
montante e > 5D a jusante;• Exatidão pobre (da ordem de 2%)• Range limitado;• Depende da qualidade da medida de
pressão;• Perda de exatidão com o tempo
(incrustações e risco de entupimento).
Vantagens• Baixo custo de instalação;• Baixa perda de carga;• Disponível para diâmetros de 1”
até 80”;• Pode operar com líquidos, gás ou
vapor d’água.
MEDIDOR DE VAZÃO TIPO MULTIFUROS
![Page 54: COMUNICAÇÃO TÉCNICA - escriba.ipt.brescriba.ipt.br/pdf/174640.pdf · Palestra apresentada no Encontro Técnico para Tecnologias e ... Indústria da água e saneamento básico TIPOS](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022011806/5be42e5409d3f281048cd269/html5/thumbnails/54.jpg)
Medição de água bruta, tubulação de 2 m de
diâmetro, vazão de 7,5 m³/s
Medição industrial,
tubulação de 200 mm de diâmetro
MEDIDOR DE VAZÃO TIPO MULTIFUROS
![Page 55: COMUNICAÇÃO TÉCNICA - escriba.ipt.brescriba.ipt.br/pdf/174640.pdf · Palestra apresentada no Encontro Técnico para Tecnologias e ... Indústria da água e saneamento básico TIPOS](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022011806/5be42e5409d3f281048cd269/html5/thumbnails/55.jpg)
Medição de nível ultras-
sônica
Calha Parshalle Vertedouros
MEDIDOR DE VAZÃO CANAL ABERTO
Antigas tecnologias de medição: acessíveis, existe normalização, sem aprovação de modelo e vulneráveis a
fraudes
![Page 56: COMUNICAÇÃO TÉCNICA - escriba.ipt.brescriba.ipt.br/pdf/174640.pdf · Palestra apresentada no Encontro Técnico para Tecnologias e ... Indústria da água e saneamento básico TIPOS](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022011806/5be42e5409d3f281048cd269/html5/thumbnails/56.jpg)
Critério fundamental
A exatidão (incerteza) do sistema de mediçãodeve ser adequada à aplicação em particular.
Critérios importantes:
Confiabilidade do sistema de medição Facilidade demanutenção Conectividade aos sistemas de automação e TI
SELEÇÃO DE SISTEMA DE MEDIÇÃO
Critérios legais (em breve):
RTM – Regulamento Técnico Metrológico – INMETRO Padronização de faixa de operação e erros admissíveis para
pequenos e grandes medidores de água (OIML R49)
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PROJETO DE SISTEMAS DE MEDIÇÃOMEDIDORES ELETROMAGNÉTICOS
![Page 58: COMUNICAÇÃO TÉCNICA - escriba.ipt.brescriba.ipt.br/pdf/174640.pdf · Palestra apresentada no Encontro Técnico para Tecnologias e ... Indústria da água e saneamento básico TIPOS](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022011806/5be42e5409d3f281048cd269/html5/thumbnails/58.jpg)
Garantia doPreenchimento Completo
Verificação do Perfil deVelocidade
Conexão à tubulação
Projeto do Abrigo
Ensaio deAceitação
Elemento Primário
Escolha do Localde Instalação
Posicionamento frenteàs singularidades
Dimensionamento
Escolha do Local deInstalação
Projeto doAbrigo
Elemento Secundário
PROJETO DE ESTAÇÃO DE MACROMEDIÇÃO
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TRAVERSE VERTICAL
TRAVERSEHORIZONTAL
45°45°
Desejável Opção alternativa
PROJETO DE ESTAÇÃO DE MACROMEDIÇÃOCAIXA DO MEDIDOR E ESTAÇÃO PITOMÉTRICA
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instalações adequadas e inadequadas de elementos primários
PROJETO DE ESTAÇÃO DE MACROMEDIÇÃO
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tubmedmedoperoperDVVQQ intminmaxminmax ,,,,
Escolher esteponto e reiniciar o
processo2int
min
min .
.4
tub
oper
oper D
QV
oper
oper
cal V
QD
min
min
int .
.4
Existe outro ponto da
tubulação com diâmetromaior
2int
max
max .
.4
cal
oper
cal DN
QV
2
int
max
max .
.4
tub
oper
oper D
QV
oper
oper
cal V
QD
max
max
int .
.4
2int
min
min .
.4
cal
oper
cal DN
QV
medcalVV maxmax
medoperVV maxmax
medcalVV minmin
calmed DNDN tubmed DNDN calmed DNDN
medDN
A faixa de consumoultrapassa a faixa do
medidor. Escolher outromedidor
med
med
oper
oper
V
V
Q
Q
max
min
max
min
A faixa de consumoultrapassa a faixa do
medidor. Escolher outromedidor
med
med
oper
oper
V
V
Q
Q
max
min
max
min
Não
Sim Não
Sim
Não
Não
SimSimSim
Não
medoperVV minmin
Parâmetros
tubmedmedoperoperDVVQQ intminmaxminmax ,,,,
medDN
PROJETO DE ESTAÇÃO DE MACROMEDIÇÃO
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PROJETO DE ESTAÇÃO DE MACROMEDIÇÃOSECUNDÁRIO DE MEDIDORES
em painel em ambiente interno
em ambiente externo
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PROJETO DE ESTAÇÃO DE MACROMEDIÇÃOMEDIDOR ELETROMAGNÉTICO
Elemento secundário totalização de volume
Alimentação
estação pitométrica
Medidor
Calibração do conjuntosensor, cabo e indicador
cuidados com conversores A/D
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lead
pitot pressuretaps
Tomadas de pressão total e de esteira
PROJETO DE ESTAÇÃO DE MACROMEDIÇÃOENSAIO DE ACEITAÇÃO
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0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
u/V c
y/D
0,22 m³/s 0,31 m³/s 0,37 m³/s 0,43 m³/s
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
u/V c
y/D
0,905 m³/s 1,05 m³/s 1,29 m³/s 1,44 m³/s
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
u/V c
y/D
0.45 m³/s 0.63 m³/s 0.84 m³/s 1.07 m³/s
PERFIS DE VELOCIDADESADIMENSIONAIS
DESEJÁVEL NÃO DESEJÁVEL
PROJETO DE ESTAÇÃO DE MACROMEDIÇÃOENSAIO DE ACEITAÇÃO
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Resultado esperado
aplicação erro admissível (*)
incerteza expandida da medição com tubo de
Pitot Cole transferência de custódia ± 2 % 3 %
transferência interna ± 3 % 4 % controle operacional ± 5 % 5 %
REAVALIAÇÃO periodicidade (6 meses, 1 ano, 2 anos, etc)? carta de controle metrológico para cada medidor
PROJETO DE ESTAÇÃO DE MACROMEDIÇÃOENSAIO DE ACEITAÇÃO
(*) valores somente ilustrativos (o usuário deverá definir)
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Estimativa da incerteza em medição de vazão
• O termo “INCERTEZA”– Significa “DÚVIDA” ou falta de conhecimento– é um termo QUANTITATIVO (no passado era qualitativo)
• INCERTEZA DE MEDIÇÃO– DÚVIDA a cerca da validade do resultado de uma medição, porém deve ser QUANTIFICADA para reduzir o aspecto subjetivo da palavra.
– VIM (3.9) ‐ Vocabulário Internacional de MetrologiaParâmetro, associado ao resultado de uma medição, que caracteriza (e quantifica) a dispersão dos valores que poderiam ser razoavelmente atribuídos ao mensurando (grandeza submetida à medição: Vazão, volume, etc)
![Page 68: COMUNICAÇÃO TÉCNICA - escriba.ipt.brescriba.ipt.br/pdf/174640.pdf · Palestra apresentada no Encontro Técnico para Tecnologias e ... Indústria da água e saneamento básico TIPOS](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022011806/5be42e5409d3f281048cd269/html5/thumbnails/68.jpg)
Valor verdadeiro e o médioValor Valorverdadeiro médio
Medição Medição
EXATOIncerteza baixa e
erro zero
NÃO EXATOIncerteza baixa e erro elevado
Valor verdadeiro e o médioValor Valorverdadeiro médio
Medição Medição
NÃO EXATOIncerteza alta e
erro zero
NÃO EXATOIncerteza e ero são
elevados
Hoje?METAcurto prazo
METAmédio prazo
METAlongo prazo
Estimativa da incerteza em medição de vazão
xx
xxx
x
x
xx
xx
x x
x
xx
x
x
x
x
x
x
xx
x
xx
x
x
x
x xx
x x
x
xx
x
x
x
xx
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AS OPORTUNIDADES
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Antigas tecnologias com nova “roupagem”? Velhos problemas?
Novas tecnologias de medição
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Não existe normalização e sem aprovação de modelo
Novas tecnologias de medição de esgoto
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Telemetria de pequenos consumidores
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Telemetria de macromedidores e equipamentos
Fonte: IRAR, 2006
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Sistema integrado
. . . .
Fonte: IRAR, 2006
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SISTEMA INTEGRADO Níveis de automação
Nível Local Descrição
1 Empresarial Sistema informatizado corporativoGestão comercial
2 Planta / ProcessoGestão da produçãoGestão da distribuição
CCO
3 Sistema ou célulaGrupo de equipamentos Comando centralizado
Engenharia e manutenção
4 Equipamento Unidade de tarefa
5 Elemento / Medidor Sensores, atuadores, alarmes
Fluxo de dados entre os níveis
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GANHOS DA AUTOMAÇÃO
• Gestão integrada e on‐line• Ferramentas de apoio à tomada de decisão• Geração de indicadores de desempenho (on‐line)• BI (Inteligência empresarial)• Conectividade• Robustez• Asset management (Gestão da manutenção e
calibração)• Gestão do conhecimento• CONFIABILIDADE
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NILSON MASSAMI [email protected] de Metrologia Mecânica, Elétrica e de Fluidos – CTMetro
Salvador e Recife, 02 e 03 de março de 2017
OBRIGADO!