Sonda capacitiva para escoamento bifásicos de fluidos aquosos eletricamente condutivos

Resumo

Escoamentos bifásicos são aqueles que ocorrem na presença de duas fases. Eles são comumente encontrados nas indústrias química, alimentícia, de energia e de petróleo. Sondas capacitivas são instrumentos utilizados principalmente em laboratório para medição de grandezas associadas a escoamentos multifásicos, com destaque para a fração ou concentração volumétrica de uma das fases. Elas são constituídas, basicamente, de duas partes: uma seção de sensoriamento com eletrodos que formam um capacitor com guardas e blindagem e um circuito transdutor de capacitância. São robustas, simples de manusear, não requerem segurança especial como no caso de sondas de raios X ou gama e apresentam baixo custo relativo. Entretanto, há vários desafios que ainda requerem investimentos em pesquisa para que passem a ser amplamente utilizadas na indústria. Um deles é o efeito da condutância dos fluidos sobre a resposta da sonda por alterar significativamente a distribuição do campo elétrico no seu interior. Por conseguinte, neste trabalho se propõe realizar pesquisas visando elucidar e propor uma solução tecnológica para a influência da condutância dos fluidos sobre a resposta de sondas capacitivas. Para isso, são previstas atividades de simulação baseadas no Método dos Elementos Finitos - FEM utilizando um software comercial, o projeto e montagem de uma seção de sensoriamento e do circuito transdutor de capacitância adequado para operar com fluidos condutivos e a realização de um conjunto de testes experimentais com água salina e ar visando avaliar o desempenho do sistema de medição. (AU)