Ralph L. Parshall: 100 anos da invenção da calha que mudou a medição da vazão

Conhecer a vazão de água que é transportada em um canal é muito importante na irrigação, no controle de nível de áreas alagadas, e claro, no tratamento de água e efluentes.

Desde que começamos a entender melhor como potabilizar a água, se fez necessário uma leitura de vazão mais precisa, pois a dosagem de coagulantes, floculantes e oxidantes devem respeitar uma estreita faixa de concentração para que o tratamento seja eficaz.

Foi com este intuito que há 100 anos, um professor do laboratório de hidráulica da universidade do Colorado (EUA) publicou uma patente que revolucionou a maneira como medimos a vazão de canais e canaletas de forma simples e eficaz.

Ralph L. Parshall (1881-1959), após muitos estudos empíricos, utilizando os conhecimentos já estabelecidos das relações de Venturi ou a equação de Bernoulli (que já falamos aqui no portal) desenvolveu uma canaleta com uma relação de dimensões entre as suas paredes com algo inédito: conhecer a vazão do canal de forma inequívoca somente com a altura da água em uma posição específica da sua canaleta. Estava criada a Calha Parshall.

A calha é instalada geralmente em uma interseção no canal de forma horizontal. Então a água ingressa na seção de estreitamento das paredes e logo há um pequeno ressalto na região chamada garganta, o que produz um aumento de velocidade até atingir a velocidade crítica, e logo o canal vai se abrindo na seção divergente e a água então volta ao canal. Esta transição proporcionada pelas mudanças de regime produz uma perda mínima de energia.

De acordo com a fórmula que vemos na imagem, temos que “Q” é a vazão do canal e “Ha” é a altura da água que passa pela régua instalada logo após a garganta da calha. A grande contribuição de Parshall foi conseguir estabelecer os valores de “C” e “n” para diferentes tamanhos de calhas. Logo, se respeitamos as relações de dimensões das paredes e do salto hidráulico, as calhas podem ir de 1 polegada até 50 pés (25,4mm a 15m) e medir vazões de poucos L/s a milhares de m³/s, o que é uma amplitude de vazão que nenhum outro tipo de medidor consegue abarcar. A dimensão da calha se dá através da largura da garganta “W”.

As calhas Parshall foram se modernizando ao longo do tempo, e atualmente já não contam apenas com a régua informando a vazão de acordo com a altura, mas também se pode realizar a leitura através de um sensor ultrassônico de altura, que leva o sinal até uma sala de controle por exemplo.

Algumas vantagens das calhas Parshall:

• Permitem medir vazões baixas ou muito altas;

• Pouca interferência devido a sólidos em suspensão ou sedimentados;

• Instalação relativamente fácil e com bom custo benefício;

A nossa parceira SanecomFibra é referência na fabricação de calhas Parshall, e tem no seu portfólio uma ampla gama de calhas em PRFV com todas suas variantes, medidor ultrassônico, tampa, tanque de tranquilização, etc.

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