Os medidores de gás tipo diafragma

Um medidor de gás é um dispositivo para medir a quantidade ou taxa de fluxo de um gás. Os tipos de medidores de gás (por princípios operacionais) incluem deslocamento, velocidade, cabeça, térmica, acústica e traçadora. Um exemplo do princípio do deslocamento é o medidor de gás de tipo fole e diafragma. Este tipo é amplamente utilizado no serviço de gás comercial e doméstico para medir a quantidade de gás entregue a um usuário. Esses aparelhos medem a quantidade de gás que passa através deles, enchendo e esvaziando, em uma sequência regular, uma ou mais câmaras internas de capacidade conhecida. Contando as vezes que cada câmara é preenchida e esvaziada dá o volume de gás entregue. Eles são obrigados a serem fabricados conforme a norma técnica.

medidores2Da Redação –

O medidor de gás tipo diafragma é um dos medidores de gás mais antigos, pois o seu desenvolvimento data do século 19, mas ele foi fundamental para o sucesso da indústria de gás natural, uma vez que criou uma maneira com preços razoáveis para cobrar o usuário final para seu uso de energia. Os medidores de diafragma são encontrados principalmente em residências e em pequenos edifícios comerciais. Esse tipo de medidor mede a quantidade de gás natural que o usuário consome para que o distribuidor de gás possa cobrar por ele.

É um medidor de deslocamento positivo, que também é conhecido como medidor de fluxo ou medidor de fluxo volumétrico. Nesse caso, o gás flui para uma entrada ou câmara de medição, que possui um diafragma oscilante e contém uma capacidade conhecida do gás. A seção preenche e esvazia o gás e a cada ciclo a vazão volumétrica é determinada.

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Como vantagens, eles são relativamente baratos, oferecendo uma maneira de baixo custo para medições de faturamento para empresas de serviços públicos. Eles têm uma expectativa de vida longa. As principais desvantagens dos medidores de gás diafragma são que possuem peças móveis, exigindo uma manutenção periódica e a limpeza.

Os medidores de gás são normalmente usados em tubulações menores e com vazões relativamente baixas. Embora esse tipo de medidor seja preciso para o fluxo volumétrico, a compensação de pressão e temperatura é necessária para atingir o fluxo de massa.

São indicados para a medição de gás tipo GLP, natural, butano, propano e suas misturas com outros gases. É um medidor do tipo seco com corpo produzido em alumínio injetado que recebe uma camada de tinta protetora, o que lhe confere alta resistência mecânica à corrosão e um baixo peso. É provido internamente de dois diafragmas sintéticos, formando quatro câmaras com dois trilhos e duas placas de distribuição. O mostrador é coberto por uma cúpula de policarbonato de alta resistência ao impacto e imune à ação dos raios ultravioletas. Basicamente o princípio de funcionamento deste tipo de medidor não difere em relação aos diversos modelos e fabricantes existentes no mercado.

Por se tratar de um medidor de deslocamento positivo (de um único sentido de movimentação), é a própria diferença de pressão causada no fluxo que move os diafragmas. O movimento dos diafragmas é controlado pelo deslocamento de duas placas que deslizam sobre os trilhos. Com este movimento, a contagem do volume consumido é feita através de um contador de roletes numerados, no qual, um determinado número de movimentos dos diafragmas proporciona o movimento do sistema de integração acrescendo uma unidade no contador (submúltiplos de m³ ).

As variáveis de controle destes medidores são várias. Por exemplo, o consumo mensal na medição de gás esta que é a única variável que pode ser lida por medidores tradicionais. Na verdade lê-se os valores totalizados de m³ de gás. O valor de consumo obtém-se da diferença entre dois valores de leituras consecutivas.

Para o consumo diário, é uma informação que pode ser útil quando se torna necessária a substituição de cilindros de gás ou o abastecimento de tanques. Um sistema de leitura de consumo diário permite o desenvolvimento de uma logística de distribuição de gás, no caso de GLP ou uma previsão de consumo em determinada área para o gás natural.

O alarme de vazamento poderá ser acionado no caso de um consumo bastante pequeno e contínuo em horários de não utilização do gás. Outra forma de detecção está em averiguar diferenças de leituras entre um medidor geral do edifício e a somatória dos medidores individuais. Neste caso, deve-se levar em conta, também, as diferenças de precisão entre os medidores.

A NBR 12727 de 09/2014 – Medidor de gás tipo diafragma, para instalações residenciais – Requisitos e métodos de ensaios estabelece os requisitos mínimos, especificação, métodos de ensaio e princípios dos medidores do tipo diafragma, para instalações residenciais, com vazão máxima de 10 m³/h e pressão máxima de trabalho de até 100 kPa. O medidor de gás do tipo diafragma é um aparelho no qual uma parede da câmara de medição incorpora um material flexível, deslocando quantidades determinadas de volume. A condição-base de temperatura deve ser de 20 °C.

A condição-base de pressão deve ser de 101325 Pa, absoluta. O medidor deve ter um dispositivo que impeça a totalização do volume, quando o sentido do escoamento for inverso ao indicado. Os materiais utilizados na construção do medidor devem ter resistências mecânica e química que suportem as condições de trabalho. O medidor deve suportar uma pressão interna de uma vez e meia a pressão máxima de trabalho indicada no mostrador, sem apresentar vazamentos.

A carcaça deve ser construída em alumínio ou chapa de aço e deve ter uma resistência que suporte os requisitos indicados nesta norma, mantendo as características metrológicas durante o seu uso. A carcaça deve ser projetada para suportar uma carga mínima de 800 N, aplicada sobre uma área de 100 mm² na parte superior da carcaça, durante 1 min, sem deformação permanente. A carcaça deve suportar uma pressão interna estática de 200 kPa em relação à pressão atmosférica, sem deformação ou ruptura.

A eficácia do sistema de proteção, tratamento superficial e pintura, deve ser comprovada aplicando-se ensaio de exposição à névoa salina em conformidade com a NBR 8094 para um tempo de exposição de 500 h sendo que o critério de aceitação deve estar baseado na inexistência de corrosão da NBR 5770 e conforme os parâmetros de grau de empolamento definidos na NBR 5841.

As conexões devem resistir a um momento torsor especificado conforme tabela abaixo, com uma deformação permanente máxima de 2°. Este ensaio deve ser executado com o medidor fixo nas duas extremidades da carcaça. A designação da rosca SAE 5/8” deve ser conforme a NBR 11720.

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As conexões devem suportar um momento fletor especificado conforme tabela abaixo, com uma deformação permanente máxima de 5° para carcaças em chapa de aço e 2° para carcaças em alumínio. O medidor deve estar fixo por uma das conexões, aplicando o momento fletor durante 2 min, repetindo o ensaio sobre a outra conexão. A designação da rosca SAE 5/8” deve ser conforme NBR 11720.

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Todo medidor de gás deve possuir um dispositivo que indique diretamente o volume de gás medido em metros cúbicos. O totalizador deve ser isolado do gás medido e do ambiente externo. O medidor, quando mergulhado em água, não pode apresentar sinais de penetração de umidade no interior do visor do totalizador, conforme grau de proteção, código IP67, da NBR IEC 60529.

O diafragma deve ser confeccionado com material resistente à ação dos gases utilizados e de seus condensados. As características de flexibilidade do diafragma devem ser mantidas quando este for exposto à temperatura entre – 5 °C e 60 °C. O diafragma deve suportar 500.000 ciclos de flexão, com frequência de 100 ciclos/min sem alterar suas características.

A perda de pressão em Qmáx deve ser menor ou igual a 200 Pa durante a verificação inicial e menor ou igual a 220 Pa quando em serviço, quando em funcionamento com ar de massa específica de 1,2 kg/m³. A oscilação da perda de pressão em Qmáx, durante um ciclo de trabalho, não pode exceder 40 Pa. O medidor deve resistir a pelo menos 2.000 h de funcionamento na vazão máxima, em um período não maior que 100 dias.

O dispositivo para ensaio de estanqueidade úmido deve ser constituído por fonte de ar comprimido, válvula de bloqueio, manômetro, conexões e tanque para imersão do medidor; ou um dispositivo para ensaio de estanqueidade seco, que deve ser constituído por fonte de ar comprimido, válvula de bloqueio, manômetro e conexões. O dispositivo para ensaio de vazão de início de funcionamento deve ser constituído por fonte de ar comprimido ou equivalente, e orifício ou válvula ajustada conforme vazões definidas, contendo manômetro e conexões adequadas, podendo ainda ser usado o padrão volumétrico.

Para o ensaio de envelhecimento a quente, submeter os corpos de prova, de dimensões de 120 mm × 10 mm, à temperatura compreendida entre 70 °C a 75 °C, em um forno com circulação de ar, por um período de quatro semanas. Os corpos de prova, após o ensaio, não podem apresentar sinais de delaminação, bolhas ou deterioração, bem como diferenças superiores a 25% no ângulo de torção medido a 20 °C, antes e depois do envelhecimento, com o torciômetro de Willianson, seguindo procedimento descrito.

Utilizar o torciômetro de Willianson com as características apresentadas no Anexo B. O procedimento de medida deve ser o seguinte: preparar os corpos de prova, com dimensões de 120 mm × 10 mm, do material do diafragma; fixar uma extremidade no grampo superior e outra no grampo inferior, de modo que a distância entre os dois grampos seja de 10 mm; ajustar a cabeça de torção, de modo que a leitura seja zero quando a amostra não estiver tensionada; girar a cabeça de torção no sentido horário, até que o ponteiro inferior indique 90°.

Anotar a leitura da cabeça de torção; retornar a cabeça de torção para a posição inicial e repetir o procedimento da alínea descrito, porém no sentido contrário. Considerar o ângulo de torção da amostra como a média aritmética dos valores medidos.

A marcação do medidor deve ser feita no mostrador, de forma clara, indelével e sem ambiguidade, com no mínimo as seguintes marcações: número de portaria de aprovação de modelo e logomarca do Inmetro; símbolo ou marca do fabricante; ano de fabricação; número de série; pressão máxima de trabalho (Pmáx.), em pascais, kilopascais ou megapascais (Pa, kPa ou Mpa) e/ou a classe de pressão nominal; vazão máxima (Qmáx), em metros cúbicos por hora (m³/h); vazão mínima (Qmín) em metros cúbicos por hora (m³/h); volume cíclico nominal (Vn), em decímetros cúbicos (dm³); a designação G; país de origem; código de barras, conforme esta norma; temperaturas máxima e mínima de trabalho (Tmáx) e (Tmin), em graus celsius (°C) – opcional.

O medidores de gás devem apresentar uma marcação contendo numeração sequencial na forma de um código alfanumérico, que identifique sua designação, ano de fabricação, identificação do fabricante, número de série sequencial do fabricante e princípio de medição. A numeração dos medidores de gás deve ser única e definida pelo fabricante.

Deve também obedecer a um sistema de 12 caracteres alfanuméricos, descritos como a seguir: primeiro caractere: uma letra correspondente à designação do medidor de gás; segundo e terceiro caracteres: dois algarismos, que correspondem ao ano de fabricação; quarto caractere: uma letra exclusiva, correspondente à identificação do fabricante; sete caracteres: números sequenciais do fabricante, tendo início em 0000001 para cada designação e para cada ano de fabricação; a letra “D” para o princípio de funcionamento do medidor de gás.

EXEMPLO Medidor de gás, tipo diafragma n° A14W1234567D.

A = Medidor de gás G0,6;

14 = ano de fabricação 2014;

W = identificação do fabricante;

1234567 = número de série sequencial do fabricante;

D = princípio diafragma.



Categorias:Metrologia, Normalização, Qualidade

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