Treinamento técnico • Pitometria e macromedição

Entenda o medidor
MS3810 na prática

Do princípio eletromagnético ao perfil de velocidades, fator Kp, cálculo de vazão e verificação em campo. Explicações passo a passo, ilustrações e calculadora interativa.

ISOIL Lamon • Modelo MS3810
01 • Visão geral

O que é um medidor eletromagnético de inserção?

É um instrumento instalado através da parede da tubulação para medir a velocidade da água em uma região localizada. A partir dessa leitura e de parâmetros de correção, o conversor estima a vazão que passa pela tubulação.

ConversorSensorÁgua em movimento →
Ilustração esquemática — não representa dimensões reais de instalação.

Qual a diferença para um medidor de carretel?

Carretel: mede a vazão com um corpo de medição instalado em linha, projetado para aquela seção.

Inserção: entra na tubulação por um ponto de acesso e mede uma velocidade local. Por isso, a representatividade dessa leitura e o perfil de velocidades são especialmente importantes.

Uma leitura de 0,91 m/s no centro não significa automaticamente que toda a água esteja passando a 0,91 m/s.
02 • De onde vem a medição

Por que o sensor consegue medir a água?

O funcionamento se baseia na lei de Faraday da indução eletromagnética: quando um fluido eletricamente condutivo atravessa um campo magnético, surge uma tensão elétrica relacionada à velocidade do escoamento. O equipamento usa essa tensão, sua calibração e os dados configurados para estimar a velocidade.

1. Campo magnético

O sensor produz um campo magnético na região de medição.

2. Água em movimento

A água condutiva atravessa esse campo e gera um sinal elétrico.

3. Conversão

O conversor interpreta o sinal e aplica parâmetros para calcular a vazão.

Usar em água condutiva e em condições hidráulicas adequadas. A adequação a cada fluido e os limites elétricos, hidráulicos e mecânicos devem ser verificados na documentação do modelo.
03 • O coração do assunto

O que é o perfil de velocidade?

A água não escoa com a mesma velocidade em todos os pontos da seção. Perto da parede, o atrito tende a reduzir a velocidade; mais ao centro, a velocidade pode ser maior. Curvas, válvulas, reduções e outras perturbações podem deformar esse perfil.

Velocidade maior no centroMenor perto da parede
Representação conceitual de um perfil desenvolvido. Em campo, o perfil pode ser assimétrico.

Por que isso importa?

Se você posicionar o sensor em um ponto onde a água está mais rápida do que a média, a vazão poderá ficar superestimada se não houver correção apropriada. O contrário também pode ocorrer.

04 • Entendendo as letras

K, Ki e Kp: para que serve cada um?

K • Calibração

Constante determinada pelo fabricante para o sensor. Não altere para “ajustar” uma divergência.

Ki • Inserção

Correção ligada à geometria de inserção do sensor e à seção hidráulica, conforme o sistema.

Kp • Perfil

Relaciona a velocidade média à velocidade medida no ponto de referência do perfil.

Kp = Vm ÷ Vc

Vm = velocidade média adotada no levantamento; Vc = velocidade no ponto de referência (no exemplo do manual, o centro).

Q = A × Ki × v × Kp

Q = vazão; A = área da seção; v = velocidade pontual usada no cálculo; Ki e Kp = fatores aplicáveis à configuração. O manual também apresenta a forma Q = A × Ki × fem × K × Kp, em que fem é o sinal de força eletromotriz induzida e K representa a constante de calibração.

Atenção: não aplique Kp ou Ki duas vezes. Verifique o que o conversor já calcula automaticamente e quais parâmetros realmente precisam ser informados.
05 • Exemplo do material enviado

Vamos calcular o Kp de uma tubulação de 500 mm

O manual apresenta 11 pontos de velocidade distribuídos ao longo de uma linha de medição. Os valores abaixo são os da tabela mostrada nas imagens.

PosiçãoDistância indicadaVelocidade (m/s)
Perfil de velocidade dos 11 pontos do exemplo do manual.
Média aritmética do exemplo
0,8373 m/s

Soma das 11 velocidades ÷ 11.

Velocidade central (ponto 6)
0,91 m/s

Leitura do ponto de referência central.

Fator Kp
0,92008

0,837273 ÷ 0,91.

Interpretação: neste exemplo didático, a velocidade central é cerca de 8,7% maior do que a média aritmética informada. Portanto, o fator Kp é menor que 1.

Observação técnica: a média aritmética de 11 pontos igualmente espaçados ao longo de um diâmetro é o procedimento simplificado reproduzido do manual. Para uma determinação rigorosa da velocidade média da seção, o método de travessia e a ponderação espacial devem seguir o procedimento técnico aplicável; não generalize esse cálculo para qualquer instalação.

06 • Passo a passo operacional

Como aplicar isso em campo?

Exemplo de sequência de trabalho para diagnóstico e comissionamento. A instalação mecânica em linha pressurizada exige procedimento autorizado e equipe habilitada.

Identifique a tubulação. Confirme material, diâmetro interno real, espessura de parede, revestimento e condição operacional. DN nominal nem sempre é diâmetro interno.
Analise o ponto de instalação. Observe curvas, válvulas, bombas, reduções e trechos retos. Consulte as distâncias mínimas e orientação de montagem exigidas pelo fabricante.
Faça a análise de segurança. Confirme pressão, bloqueios, risco de projeção, dispositivos de contenção, autorização e procedimento de trabalho. Nunca solte o sensor sob pressão fora do procedimento.
Confirme montagem e parâmetros. Verifique profundidade/posição de inserção, alinhamento, aterramento, cabos, diâmetro configurado e constante K do sensor.
Meça ou levante o perfil. Utilize Pitometria ou método aprovado, com pontos, instrumentos e registros coerentes com o procedimento adotado.
Determine Kp. Calcule a relação entre a velocidade média de referência e a velocidade no ponto representativo escolhido, observando o método.
Configure e compare. Confira se Ki e Kp já são tratados automaticamente pelo conversor; compare com a referência de Pitometria e investigue divergências.
Registre evidências. Anote local, diâmetro interno, posição, K, Ki, Kp, vazões, condições hidráulicas, data, equipe e resultados antes/depois.
Sensor de inserçãoMaletaReferência de Pitometria
Esquema didático de comparação de medições — sem representar um arranjo obrigatório.
07 • Teste você mesmo

Calculadora de vazão e Kp

Altere os números para entender o impacto do diâmetro e das velocidades. O resultado considera seção circular cheia e é didático, não uma configuração direta do equipamento.

Fator Kp = 0,92008
Área = 0,19635 m²
Vazão = 164,40 L/s
Vazão = 591,81 m³/h

Q = A × Vm. Nesta calculadora não se aplica Ki adicional, pois Vm já é uma velocidade média de referência.

Como interpretar?

Em uma tubulação circular com diâmetro interno de 500 mm, a área aproximada é 0,19635 m².

Multiplicando pela velocidade média de aproximadamente 0,8373 m/s, obtemos uma vazão próxima de 0,1644 m³/s, equivalente a 164,4 L/s.

Se usássemos indevidamente a velocidade central de 0,91 m/s como média, chegaríamos a uma vazão maior. Esse é o motivo prático de estudar o perfil.

07B • Simulação em campo

Calculadora do perfil — 11 pontos

Digite as 11 velocidades medidas ao longo do diâmetro. A calculadora obtém a média aritmética do exemplo do manual, calcula Kp = Vm / Vc e compara a vazão corrigida com a vazão que seria estimada usando somente a velocidade central.

Velocidade média (11 pontos): —
Velocidade central (ponto 6): —
Fator Kp: —
Vazão corrigida: —
Vazão sem correção: —
Diferença: —

Método didático simplificado conforme exemplo do manual: média aritmética dos 11 pontos. Não substitui uma travessia pitométrica com ponderação adequada nem a configuração oficial do conversor. Ki e K não são alterados nesta simulação.

08 • Diagnóstico de campo

Quando usar o Kp e o que investigar?

Quando faz sentido avaliar Kp?

  • Na implantação ou no comissionamento de um medidor de inserção.
  • Quando há divergência entre macromedição e Pitometria.
  • Após mudanças hidráulicas que possam modificar o perfil.
  • Em estudos de confiabilidade da medição e redução de perdas.

Possíveis causas de divergência

  • Diâmetro interno configurado incorretamente.
  • Sensor mal posicionado ou desalinhado.
  • Perfil assimétrico ou escoamento perturbado.
  • Parâmetros K, Ki ou Kp incorretos ou duplicados.
  • Problemas elétricos, de aterramento ou sinal.
  • Diferença de horário ou condição de vazão entre comparações.
Importante: Kp não deve ser usado como um “botão de ajuste” para fazer duas medições coincidirem. Primeiro, confirme as condições hidráulicas, o método de referência, o estado do instrumento e as configurações do fabricante.

Exemplo de raciocínio em campo

Situação: a macromedição indica vazão acima da referência pitométrica. Hipótese: o sensor está em região de velocidade superior à média, ou há erro de área/configuração. Verificação: confirmar diâmetro, posição, constantes, qualidade do perfil e simultaneidade das leituras. Conclusão: corrigir apenas após identificar a causa, seguindo o procedimento do instrumento.

09 • Revisão rápida

O que você precisa guardar

Velocidade pontual ≠ média

O sensor enxerga uma região do escoamento, não necessariamente toda a seção.

Kp = Vm / Vc

É a relação utilizada no exemplo do manual para corrigir o efeito do perfil.

Q = A × Vm

É a relação fundamental entre área da seção, velocidade média e vazão volumétrica.

Base técnica: páginas 5–6 e trecho da seção 1.4 do “Procedimento de instalação do medidor eletromagnético de inserção — modelo MS3810”, ISOIL Lamon, conforme imagens fornecidas. Ilustrações produzidas para ensino, não reproduções do fabricante. Valores e método do exemplo são reproduzidos para fins de compreensão, não substituem manual completo, plano de medição ou procedimento de segurança.