Manual de operação - Medidores de gás tipo tambor

Geral

O medidor deve ser enchido com o mesmo líquido de embalagem com o qual o medidor foi calibrado. Caso contrário, ocorrerão erros graves de medição!

O medidor de gás (que é enviado seco) deve ser preenchido até a metade com um »líquido de embalagem« adequado antes do primeiro uso. O tambor de medição que gira no líquido de embalagem forma a unidade de medição real em conjunto com o líquido.

O líquido de vedação tem duas funções: Em primeiro lugar, ele veda a câmara de medição ativa (dentro do tambor de medição que está sendo preenchido com gás). Em segundo lugar, o nível do líquido da gaxeta dentro da câmara de medição define o volume da câmara de medição. A última função é a base para a calibração da precisão da medição do medidor de gás, que é realizada na fábrica. Portanto, a precisão da medição depende diretamente do nível do líquido da embalagem e, por isso, um nível definido incorretamente no momento da instalação pode causar medições incorretas (Consulte »Ajuste do nível do líquido da embalagem«).

Influência mútua do líquido e do gás da embalagem

Independentemente do líquido de empacotamento escolhido, o líquido de empacotamento e o gás em fluxo inevitavelmente afetam um ao outro com relação à evaporação e dissolução:

• Absorção de partículas evaporadas do líquido de empacotamento pelo gás.
• Dissolver o gás no líquido de empacotamento até o limite de saturação.

Não é possível indicar números e valores-limite geralmente válidos para a influência mútua do gás e do líquido de empacotamento, pois eles dependem em grande parte do gás específico e de seu estado. Por exemplo, quando a água é usada como líquido de empacotamento, um gás seco e quente absorve significativamente mais partículas de água evaporadas do que um gás úmido e frio. A solubilidade dos gases no líquido de empacotamento também varia muito. O gás só pode se dissolver no líquido de empacotamento até o limite de saturação. Um erro de medição causado pela solubilidade pode ser evitado se o gás puder se dissolver no líquido de empacotamento até o limite de saturação durante a operação de teste, antes que os experimentos sejam realizados posteriormente.

Seleção do líquido de embalagem

O critério para escolher um líquido de empacotamento deve ser que qualquer influência mútua entre o líquido de empacotamento e o gás em fluxo seja a menor possível, ou que os efeitos possam ser ignorados. Na maioria dos casos, a água pode ser usada como líquido de empacotamento. Não são necessários requisitos especiais para a água, o que significa que pode ser usada água de torneira limpa e normal. Quando a água não for adequada como líquido de embalagem, podem ser usados óleos ou líquidos sintéticos. De modo geral, deve ser selecionado um fluido de corpo fino (ideal: viscosidade da água) com baixa pressão de vapor (ideal: < 0,1 mbar/hPa). Um fluido de corpo fino causa apenas uma pequena resistência ao atrito do tambor de medição rotativo e, por meio disso, uma pequena diferença de pressão entre a entrada e a saída de gás do medidor. Isso resulta em uma curva de calibração melhor (mais plana). Uma baixa pressão de vapor reduz a evaporação (inevitável) do líquido da gaxeta. Obtém-se uma melhor estabilidade a longo prazo do nível do líquido da gaxeta e, portanto, resultados de medição mais estáveis.

A RITTER recomenda e pode fornecer os seguintes líquidos de embalagem:

• »Pionier 4281«, um óleo mineral parafínico medicinal branco que contém aromas em oligoelementos. É incolor, inodoro e transparente.
• »Silox«, um óleo de silicone pertencente ao grupo do polidimetil siloxano. É incolor e transparente, com um odor fraco.
• »CalRiX«, um fluido totalmente sintético em uma base de flúor. É quase totalmente inerte, mesmo para os gases mais agressivos. Ele também pode ser usado sem dificuldade nas situações de aplicação mais exigentes e críticas. Outras vantagens do CalRiX são uma baixa taxa de evaporação, uma viscosidade semelhante à da água, 1,8 vezes a densidade da água e uma tensão superficial muito baixa, o que resulta em uma rotação mais uniforme do tambor de medição. Os gases secos permanecem secos.

Medidores de gás de alta pressão (> 1 bar)

• A instalação e a configuração só podem ser realizadas por pessoal qualificado.
• O medidor de gás não deve ser derrubado quando estiver sendo descarregado, movido ou montado. Devido ao seu grande peso, existe o risco de lesões pessoais e a possibilidade de danos à unidade.
• Se o medidor de gás for instalado em uma posição elevada, por exemplo, em um rack ou similar, o dispositivo deve ser firmemente fixado de modo que não possa se mover ou escorregar para evitar lesões pessoais ou danos à propriedade devido à queda do medidor. Os pés do medidor devem ser fixados com braçadeiras de tensão, parafusos ou similares.
• Ao conectar os tubos, deve-se garantir uma conexão estanque ao gás. Todas as tampas e plugues do medidor de gás devem ser vedados para manter a operação à prova de vazamentos.
• A pressão do gás na linha de entrada deve ser aumentada lentamente para evitar um pico de pressão e a possibilidade de rompimento da mangueira. Caso contrário, podem ocorrer lesões pessoais.
• O medidor de gás só pode ser usado dentro dos limites operacionais de sobrepressão e temperatura listados na etiqueta do medidor e na folha de dados.
• Os medidores de gás não têm uma válvula de segurança contra sobrepressão instalada. Para evitar completamente exceder a pressão operacional permitida (listada na etiqueta do medidor e na folha de dados), uma válvula de segurança de sobrepressão deve ser instalada nos tubos de gás conectados.
• Ao reabastecer com líquido de enchimento, o medidor de gás deve ser despressurizado antes de abrir o indicador de nível de enchimento. Caso contrário, o líquido da embalagem será ejetado com força.
• Antes de qualquer desmontagem, o medidor de gás deve estar livre de pressão.
• Somente peças originais devem ser usadas para reconstruir o medidor de gás se ele tiver sido desmontado.
• A desmontagem do Medidor, ou seja, a remoção e a substituição do tambor de medição, pode alterar os resultados da calibração (Consulte »Limpeza de sedimentos da carcaça e do tambor de medição«)

Posicionamento

Coloque o medidor de gás tipo tambor em um suporte sólido e sem vibrações. Alinhe o medidor de gás precisamente na horizontal por meio do nível integrado (na parte superior da caixa) e dos pés niveladores.

Enchimento com o líquido de embalagem

É essencial usar o mesmo líquido de embalagem com o qual o medidor de gás foi calibrado. O líquido da embalagem está indicado no certificado de calibração e na etiqueta de calibração do medidor de gás.

O uso de um líquido de embalagem diferente daquele usado na calibração causará um erro de medição significativo!

Medidores de gás de pressão padrão:

• Abra o indicador de nível de enchimento localizado na placa traseira girando o parafuso de vedação de 2 a 3 vezes no sentido anti-horário. Não remova o parafuso da rosca. Abra o bocal de enchimento localizado na placa traseira girando o parafuso de vedação no sentido anti-horário até que ele seja desrosqueado. Despeje o líquido da embalagem no medidor de gás pelo bocal de enchimento.

Medidores de gás de alta pressão:

• Solte e remova o parafuso de vedação do bocal de enchimento (parafuso hexagonal). Despeje o líquido de embalagem selecionado no medidor de gás por meio do bocal de enchimento. Depois de ajustar corretamente o nível do líquido da embalagem, conforme descrito em »Ajuste do nível do líquido da embalagem«, recoloque o parafuso de vedação e aperte-o firmemente com uma chave inglesa.

Ajuste do nível do líquido da embalagem

A quantidade de líquido de embalagem depende do tamanho/tipo do medidor de gás e da configuração individual de cada unidade. A quantidade aproximada é mostrada na folha de dados fornecida com cada medidor de gás. Essa quantidade não leva em conta as diferenças individuais baseadas na calibração realizada na fábrica.

O ajuste fino do nível do líquido da gaxeta é essencial para a precisão da medição, pois a precisão/exibição da medição depende diretamente do nível do líquido da gaxeta e reage fortemente a um nível definido incorretamente!

Para medidores de gás com o indicador de nível de líquido de embalagem de alta precisão (HPLI), consulte a folha de dados do HPLI.

Para medidores de gás com o indicador de nível de líquido da embalagem padrão (localizado na placa traseira do medidor):

Quando o indicador de nível de líquido de embalagem (1) é aberto girando o parafuso de vedação (2) com medidores de termoplástico (ou torneira de parada (2) com medidores de aço inoxidável), o tubo ascendente do indicador de nível é conectado ao líquido de embalagem no compartimento do medidor de gás de acordo com o princípio de tubos comunicantes. Quando o nível na carcaça do medidor de gás aumenta durante o enchimento com o líquido de enchimento, o nível no indicador de nível aumenta de forma correspondente. O nível correto do líquido de enchimento é alcançado quando a superfície da coluna de líquido no indicador de nível está nivelada com a borda superior do indicador de nível (3) e não apresenta formato convexo ou côncavo (figura 2). A coluna de líquido pode ser lida (se for usada água como líquido de enchimento) com mais facilidade reduzindo a tensão superficial com a adição de uma pequena quantidade de detergente. Se for adicionado muito líquido de enchimento, ele escapará pelo indicador de nível, fazendo com que o nível se ajuste sozinho até certo ponto. Qualquer cúpula de líquido resultante na borda superior do indicador de nível deve, no entanto, ser remediada pela drenagem do líquido por meio dos bicos de drenagem. Após um tempo de inatividade prolongado, o líquido no indicador de nível é evaporado em sua maior parte, mas pode não ter evaporado no interior do compartimento (fechado). Se o plugue de rosca do indicador de nível for aberto, o líquido da embalagem escapará do compartimento para o indicador de nível. Mesmo que o nível do líquido da embalagem tenha sido definido corretamente dentro do compartimento, agora é necessário adicionar o líquido da embalagem para reajustar o nível. Isso pode ser evitado enchendo-se o indicador de nível com líquido de embalagem antes de abrir o bujão (consulte a Figura 2 para saber a quantidade correta de líquido de embalagem). Se o nível não mudar depois de o plugue de rosca ser aberto, o nível do líquido da embalagem estava e ainda está correto.

Após o enchimento e o ajuste do líquido da embalagem

• Feche o indicador de nível de enchimento e o bocal de enchimento girando os respectivos parafusos de vedação no sentido horário.
• Se o medidor estiver equipado com o HPLI: Quando fechado, o HPLI pode indicar um nível de enchimento ligeiramente mais baixo do que após o enchimento correto do medidor. Isso também pode ocorrer durante a operação. Isso está relacionado ao sistema e não indica nenhum erro. O nível de enchimento correto dado só será indicado quando o Medidor não estiver em operação e, simultaneamente, quando o HPLI estiver aberto e não estiver conectado ao suprimento de gás, de modo que esteja livre de pressão.

Aterramento de medidores de gás feitos de material condutor de eletricidade (aço inoxidável ou PE-el)

Os medidores de gás com carcaça e/ou tambor de medição feitos de material condutor de eletricidade (aço inoxidável ou PE-el) devem ser aterrados para descarregar uma possível carga estática. Para esse fim, o grampo de alimentação em um parafuso de flange da placa traseira do medidor deve ser conectado ao terra.

Conexão de tubulações de gás

Conecte o tubo de gás ao bocal de entrada marcado como »gas inlet« na placa traseira. Deixe o medidor dar uma ou duas voltas para remover possíveis bolhas de ar dentro do tambor de medição. Em seguida, desconecte o tubo de gás novamente e repita as etapas a partir de: »Enchimento com o líquido de embalagem« e »Ajuste do nível do líquido da embalagem«.

Movimentação do medidor cheio

Se o medidor de gás tiver que ser movido após o enchimento (por exemplo, transportado para outro cômodo), ele deve ser mantido na posição horizontal. Isso é para evitar que o líquido da embalagem entre na entrada de gás. Se isso ocorrer, o medidor de gás deve ser inclinado 90° para frente (até que o mostrador fique voltado para o chão). O líquido da embalagem pode então ser drenado para fora da entrada de gás novamente (e de volta para o medidor).

Determinação da taxa de fluxo

Devido ao seu design, os medidores de gás do tipo tambor medem o volume de gases em fluxo e indicam o volume medido por meio de uma agulha e um contador. Uma taxa de fluxo não pode ser medida diretamente e deve ser calculada por meio do volume medido por unidade de tempo. Isso pode ser feito por software ou hardware externo. Para esse fim, a RITTER recomenda os seguintes produtos: Software de aquisição de dados »RIGAMO« e Unidade de exibição eletrônica »EDU 32 FP«. Nota: Para ambas as opções, o medidor de gás deve ser equipado com um gerador de pulsos.

Ao representar graficamente uma taxa de fluxo calculada, a curva correspondente não será linear, mas ondulada, mesmo que a taxa de fluxo de gás original seja constante. Isso é fisicamente inevitável devido ao princípio de projeto dos medidores de gás do tipo tambor:

O tambor de medição do medidor de gás de tambor consiste em quatro câmaras individuais que são abertas e fechadas ciclicamente. A câmara anterior deve ser fechada antes da abertura da câmara seguinte. Essa »medição forçada« é a razão da alta precisão de medição dos medidores de gás do tipo tambor; por outro lado, a abertura/fechamento causa uma leve mudança de pressão dentro da câmara. Além disso, a tensão superficial do líquido de empacotamento usado causa um aumento na pressão quando uma câmara de medição emerge do líquido. A mudança de pressão resultante provoca uma mudança na velocidade de rotação do tambor de medição, o que causa a curva ondulada descrita do fluxo de volume. Esse efeito é chamado de »erro periódico dos medidores de gás do tipo tambor«. Quanto menor o medidor de gás, maior o efeito: para um TG05, o efeito pode ser de ±20 a 30%. O efeito é evitado quando se usam rotações inteiras do tambor como base de tempo para o cálculo do fluxo de volume. O software de aquisição de dados »RIGAMO« pode ser parametrizado para calcular o fluxo de volume usando rotações inteiras do tambor e evitar qualquer erro periódico. Com a unidade de exibição eletrônica »EDU 32 FP«, o fluxo de volume é calculado por meio de uma média móvel, o que reduz o erro periódico.

Configuração inicial da medição

Para simplificar a leitura no final das medições, a agulha grande da placa do mostrador pode ser ajustada manualmente para zero antes de cada medição. Para unidades equipadas com um contador totalizador do tipo rolete (versão padrão), é necessário registrar a leitura do contador. Com um contador do tipo rolo reinicializável (opcional), o contador pode ser zerado com o botão de reinicialização. O medidor de gás está pronto para funcionar.

Exame do nível de líquido da embalagem

Antes de cada medição subsequente, o nível do fluido deve ser verificado novamente de acordo com as etapas a seguir: »Enchimento com o líquido de embalagem« e »Ajuste do nível do líquido da embalagem«.

Revisão dos dados de desempenho

Ao fazer medições, os dados de desempenho do respectivo medidor de gás (consulte a folha de dados anexa) devem ser observados. A carga máxima de pressão é de 50 mbar para medidores de gás do tipo tambor padrão feitos de termoplástico e de 500 mbar com medidores com carcaça de aço inoxidável.

Medições com oxigênio

A mistura de alguns gases com o oxigênio pode causar reações explosivas. Portanto, antes e depois da medição com oxigênio, certifique-se de que nenhum gás usado na medição anterior ainda esteja dentro do tambor de medição ou no interior da carcaça. Para minimizar o perigo de explosão, o medidor de gás deve ser purgado com um gás inerte (por exemplo, nitrogênio ou qualquer gás nobre). Isso pode ser feito operando o medidor de gás com um gás inerte por pelo menos cinco rotações do tambor de medição (= cinco rotações da agulha grande na placa do mostrador).