Quais métodos básicos são usados para calibração de dispositivos de medição de fluxo?

Passo 1

Beleza, o enunciado tá perguntando: “Quais métodos básicos são usados para calibração de dispositivos de medição de fluxo?”
Conteúdo: Instrumentação e calibração de vazão.
O que a gente precisa pra resolver: entender o que é calibrar um medidor, o conceito de padrão primário (métodos gravimétrico e volumétrico) e os padrões secundários (piston prover, master meter, etc.).

Passo 2

Primeiro, calibrar é comparar o seu medidor “em teste” com um padrão de referência que tem precisão melhor, pra saber se ele tá medindo certinho ou dando erro. A calibração geralmente envolve gerar um fluxo conhecido e ver o que o seu aparelho indica versus o valor verdadeiro.

Passo 3

Método Gravimétrico (padrão primário)
  • A gente manda água (ou outro fluido) pelo medidor e coleta num recipiente tarado.
  • Pesa a massa coletada Qrm real = Vt = mrho,t num dado intervalo de tempo .
  • Como densidade da água é conhecida, o volume real é .
  • Então a vazão verdadeira é
Explicação da teoria: é um método “primário” porque a massa e o tempo você mede diretamente, e densidade tem tabelas padrão.

Passo 4

Método Volumétrico (outro padrão primário)
  • Em vez de peso, você mede o volume direto (por exemplo, numa proveta graduada).
  • Coleta o fluido por um tempo Qrm real = Vt e lê o volume .
  • A vazão real sai simples:
É meio mais impreciso que o gravimétrico, mas ainda é referência “primária” porque não depende do seu medidor em teste.

Passo 5

Piston Prover (padrão secundário)
  • É um cilindro com pistão que faz “varrer” um volume fixo Qrm real = N cdot Vpt .
  • Cada subida/descida do pistão corresponde a um volume conhecido.
  • Ao contar quantas vezes o pistão se move em , você sabe o fluxo:
Aqui a gente usa o piston prover como referência, que costuma ter incerteza pequena, mas não é primário.

Passo 6

Master Meter (padrão secundário)
  • Você instala um medidor “bom” (master meter), já calibrado e com incerteza conhecida, em série com seu medidor em teste.
  • Faz fluir, anota Erro = Qrm teste - Qrm masterQrm master times 100% e .
  • Ajusta ou simplesmente calcula o erro percentual:

Passo 7

Outros métodos menos comuns mas também usados:
  • Bóia calibradora (medida de tempo de subida de uma boia num abastecedor)
  • Nozzles críticos/sonic nozzles (fluxo supersônico controlado)
  • Calibração por transferência de padrão (transfer standard)

Resposta

Os métodos básicos para calibração de dispositivos de vazão são:
  1. Gravimétrico (padrão primário),
  2. Volumétrico (padrão primário),
  3. Piston Prover (padrão secundário),
  4. Master Meter (padrão secundário),
    além de técnicas como bóia calibradora e nozzles críticos para casos especiais.

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