Medição do nível de enchimento

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

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
• Pó
• 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

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
• Pó
• 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

Radar Orientado

Funcionamento do princípio de radar orientado

Sinais de radar de alta frequência são conduzidos ao longo de uma barra ou cabo de aço. Os sinais são refletidos de volta ao sensor assim que alcançam a superfície do líquido. O nível é determinado pela duração das ondas e a saída como um valor medido.

Detecção do nível limite

Interruptor de boia

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

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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