O funcionamento da Calha Parshall desenvolvida pelo engenheiro Ralph L. Parshall, na década de 1920, nos Estados Unidos, é uma melhoria realizada no projeto de calha Venturi. Desenvolvido inicialmente para aplicações em irrigações, hoje em dia é utilizado freqüentemente nas aplicações industriais e saneamento.

A Calha Parshall é um dispositivo tradicionalmente usado parar medição de vazão em canais abertos de líquidos fluindo por gravidade, muito utilizado nas estações de tratamento de água para a realização de duas importantes funções:

1º Medir com relativa facilidade e de forma contínua as vazões de entrada e saída de água.

2º Atuar como misturador rápido, facilitando a dispersão dos coagulantes na água, durante o processo de coagulação.

Os tamanhos das Calhas Parshall são designados pelas larguras das gargantas (trecho contraído). A norma vigente no Brasil é a norma NBR/ISO9826:2008. Porém, tendo em vista ser uma norma relativamente nova, a grande maioria das calhas Parshall existentes obedecem à norma ASTM 19 41:1975.

funcionamento da Calha Parshall

Funcionamento da Calha Parshall

O funcionamento da Calha Parshall como medidor de vazão poderá situar-se em duas condições distintas de descarga:

A) Escoamento livre

b) Escoamento afogado

Na condição de escoamento livre, a vazão é obtida mediante a leitura da lâmina d’água (Há) que deve ser feita no início da seção convergente, a 2/3 do ponto (A) indicado no desenho.

O valor em centímetros verificado nesta leitura deverá ser comparado com os valores da tabela de vazão já calculada para os medidores Parshall mais comuns.

Lembramos que fornecemos a calha com uma escala graduada em m3/h onde não haverá a necessidade de comparação com a tabela, entretanto, deverá ser verificada também a relação H2/Há cujo percentual deverá ser menor ou igual a:

a) 60% para Calha Parshall de 3,6 e 9 polegadas;
b) 70% para Calha Parshall de 1 a 8 pés;
c) 80% para Calha Parshall acima de 8 pés.

Ultrapassados os limites acima, o escoamento será considerado como afogado, sendo que nesta condição há um retardamento de escoamento e uma seqüência redução de descarga, ocasião em que a vazão real se apresentará inferior aquela obtida através do emprego das formulas e da tabela. Então se deve usar o fator de correção negativo.

O afogamento é causado por obstáculos existentes á jusante, falta de declividade, ou níveis obrigados em trechos subseqüentes.

A identificação da calha é feita pela largura de sua garganta “W”. Foram desenvolvidos em tamanhos padronizados variando de 1” (25,4 mm) até 50 pés (15 metros) de forma a abranger uma capacidade de medição entre poucos l/s até milhares de m3/seg. Deve ser levando em conta também o escoamento livre conforme explicado.

tabela_vazoes_parshall

Medidor ultrassônico 

medidor_ultrasonico

Princípio de medição ultrassônica

A distância entre o transdutor e a superfície monitorada (lâmina de água no canal, ou do tanque, por exemplo) é diretamente proporcional ao tempo transcorrido entre a emissão e recepção do pulso de ultrassom pelo transdutor.
 
Sabendo-se que a velocidade de propagação do som no ar é de 344 m/s a 20ºC, o cálculo é baseado na seguinte equação:
 
Distância= (Velocidade do Som x Tempo) / 2
 
Uma vez que o tempo inclui o retorno do pulso de ultrassom refletido ao transdutor, a unidade controladora considera somente a metade desse valor para que o cálculo de distância seja correto.

Funcionamento da Calha Parshall

Influência da temperatura no funcionamento da Calha Parshall

A velocidade de propagação do som no ar é afetada por variações na temperatura ambiente na proporção de 0,17% para cada 1º C. Para compensar tais flutuações, os transdutores possuem integrado um sensor de temperatura cujo sinal é processado e utilizado para corrigir a velocidade do ultrassom no cálculo de distância.
 
Algumas versões de medidores ultrassônicos permitem o uso de sensores de temperatura remotos (separados do transdutor) em aplicações onde uma maior precisão seja necessária. A vantagem desta configuração é o menor tempo de resposta às mudanças de temperatura ambiente.
 

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