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Medição do nível de enchimento

Informações de medição do nível de enchimento e processos de medição

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Different principles of level measurement scheme

Definição

Determina o nível de enchimento dos fluidos em reservatórios industriais como, p. ex., tanques, silos ou calhas abertas. Para isso, os valores de medição são transferidos em sinais eletrônicos. O sinal emitido é integrado ao circuito do controle do processo. Nisso, os métodos de medição contínuos e os detectores de valores limite são diferenciados. Os diversos tipos serão explicados a seguir e as vantagens dos princípios serão demonstradas.

Tipos de medição de nível de enchimento

Métodos contínuos

Medição supersônica de nível

Ultraschall Füllstandsmessung

Funcionamento do princípio supersônico

O transmissor envia uma onda supersônica a uma superfície. Lá, o sinal é refletido. O dispositivo calcula a distância da extremidade do sensor até a superfície a partir do tempo do sinal. A influência da velocidade do som sob a atmosfera ao redor é compensada automaticamente pelo transmissor mediante a definição de valores específicos e da medição da temperatura ambiente.
O dispositivo pode exibir o nível de enchimento quando a distância entre a extremidade do sensor e o fundo de um reservatório é conhecida. O volume pode ser determinado quando a geometria do reservatório é conhecida. Graças aos diversos filtros de ecos falsos, o uso também é possível dentro de reservatórios mesmo quando há estruturas que geram interferências.
Os sensores supersônicos medem em:

  • Líquidos
  • Fluidos pastosos
  • Produtos a granel
Áreas de aplicação para sensores supersônicos

Os medidores supersônicos de nível são adequados para diversas aplicações mediante o princípio fundamental de medição. Por isso, eles são usados principalmente em tanques abertos, área de efluentes, silos ou reservatórios de instalações químicas e de laticínios.
As vantagens da medição sem contato entram em ação aqui. Pois o grau de sujidade da água ou o acúmulo de lama no reservatório não tem influência sobre o resultado da medição. Além disso, não há nenhum contato com o fluido, o que, por si, possibilita aplicações higiênicas com elevados níveis de exigência.

Vantagens
  • A medição é feita independentemente das propriedades do fluido
  • Ideal para fluidos agressivos com medição sem contato

Medição do nível de enchimento pelo princípio de radar

Radarprinzip Schema
Modo de funcionamento da medição radar

O medidor-radar consiste em um corpo com o sistema eletrônico, uma conexão com antena e um sensor. A antena do sensor de radar emite pulsos breves que duram aproximadamente 1 ns. Os pulsos são refletidos pelo fluido e recebidos pela antena como ecos. As ondas do radar se propagam na velocidade da luz. A duração dos pulsos do radar desde a emissão é proporcional à distância e, portanto, à altura do enchimento. O nível de enchimento determinado assim é convertido num sinal de saída correspondente e emitido como valor de medição.
Os sensores do radar medem em:

  • Líquidos
  • Fluidos pastosos
  • Produtos a granel
Áreas de aplicação para sensores de radar

Os sensores de nível de enchimento são usados frequentemente em fluidos agressivos e condições dinâmicas de processo como, p. ex., em temperaturas elevadas ou variações de pressão. Tal como na medição supersônica, esta também é feita sem contato. Como não existe contato direto entre o fluido, o princípio de medição é ideal para aplicações higiênicas. Os processos de produção de iogurte são realizados de forma controlada em ambientes altamente esterilizados. Por isso, seu nível de exigência em relação à higienização de todas as peças que entram em contato com o fluido é especialmente alto. As mesmas demandas também são impostas aos processos de limpeza, pois as contaminações com bactérias estranhas podem resultar na perda de um lote inteiro. O princípio de radar sem contato não é influenciado pelas alterações de espessura do iogurte e nenhuma abrasão das frutas.
Além disso, a medição sem contato não é sensível às influências da pressão e vácuo e é ideal para a medição de nível de enchimento em tanques de armazenamento. Para que seja possível dissolver a bauxita nesta aplicação, o hidróxido de sódio dissolvido é adicionado ao misturador e misturado com a bauxita. Para que o processo alcance a melhor utilização possível, é importante que o nível de enchimento seja controlado em uma área fixa. O medidor do radar detecta o nível de enchimento atual e o retransmite para o sistema de controle. Nem os agitadores em funcionamento conseguem interferir na medição. O vapor prevalecente na atmosfera também não tem nenhuma importância.

Vantagens
  • Precisão dos valores medidos
  • Ideal para processos com condições dinâmicas

Micro-ondas conduzidas

Geführte Mikrowellle Schema
Funcionamento do princípio de micro-ondas conduzidas

As micro-ondas de alta frequência são conduzidas ao longo de uma haste ou um cabo de aço. As ondas são refletidas de volta para o sensor assim que elas chegam à superfície do fluido. O nível de enchimento é determinado por meio da duração das ondas e, em seguida, emitido como valor de medição.

Detecção do nível limite

Interruptor de boia

Schwimmerschalter
Funcionamento do princípio de boia

Uma boia é um tipo de sensor que flutua sobre o líquido por causa da sua baixa densidade. Dentro da boia há um imã e um ou mais switches reed. Quando o nível de enchimento definido é alcançado, o imã ativa os switches reed por causa da elevação. Dessa forma, a medição é feita independentemente de fatores como pressão, temperatura, condutividade e formação de bolhas nos fluidos. Por isso, este princípio é ideal para diversas aplicações como, p. ex., em fluidos com formação de espuma ou superfícies dinâmicas dentro de uma faixa ampla de temperatura.
Os sensores em boia medem em:

  •     Líquidos

Garfo de vibração

Tuning Fork Scheme
Funcionamento do princípio do garfo de vibração

O tanque contém um garfo de vibração. Ele é acionado por meio do princípio piezelétrico e vibra com sua frequência mecânica de ressonância de aprox. 1200 Hz. A frequência de vibração muda com o contato com o fluido. A alteração da frequência é registrada pelo oscilador integrado e convertido em um comando de comutação.

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