O que o valor DK revela sobre a mensurabilidade dos meios de comunicação
A constante dielétrica (valor DK, εr) é um parâmetro central do material na medição de nível. Ela descreve o quanto um meio influencia um campo elétrico e é determinante para os princípios de medição capacitiva, bem como para a reflexão do sinal em processos de radar (FMCW ou TDR).
Seja em pó, granulado ou líquido: o valor DK determina a clareza e a estabilidade do sinal de medição e, consequentemente, a confiabilidade da medição de nível.
O que se entende por constante dielétrica?
A constante dielétrica descreve a capacidade de um meio de armazenar campos elétricos ou ser polarizado. Ela é adimensional e é indicada em relação ao vácuo.
Fórmula para o cálculo da constante dielétrica relativa
(permitividade relativa)
- ε = permissividade do material
- ε₀ = constante elétrica do campo (8,854 · 10⁻¹² F/m)
Quanto maior for εr, maior será a influência do material nos campos elétricos – um efeito que desempenha um papel decisivo na medição do nível de abstecimento.
Como o valor DK influencia a qualidade do sinal na medição do nível
Quanto maior o valor DK, mais acentuada é a alteração do campo elétrico ou eletromagnético utilizado para medir o nível de abastecimento.
Isso tem um efeito positivo sobre:
- Intensidade do sinal
- Estabilidade da medição
- Detecção em presença de poeira, vapor, acessórios, tubos ou grandes distâncias
Qualidade do sinal em função do valor DK
Com o aumento do valor DK, a intensidade do sinal aumenta significativamente – de um eco fraco a amplitudes claras
Exemplos
DK 1,1 → efeito de sinal fraco, medição possível, mas exigente dependendo do processo
DK 3 → alteração do sinal ou reflexão significativamente mais estável
DK 10+ → sinais muito claros e alta precisão de medição, mesmo em condições difíceis
Sensores capacitivos: sinal de medição por meio de alteração de capacidade dependente de DK
As chaves de nível pontual capacitivas, como as nossas séries e funcionam segundo o princípio do condensador:
Quando o nível de abastecimento aumenta, o meio desloca o ar no sensor.
O valor DK aumenta, a capacidade muda – e o sensor detecta o nível de abastecimento ou o nível pontual.
Radar: sinal de medição por reflexão dependente do DK
A intensidade do eco do radar também é influenciada pelo valor DK:
• valores DK baixos → ecos mais fracos
• valores DK altos → reflexões significativas
No entanto, sensores de radar FMCW modernos, como a já funcionam de forma estável a partir de valores DK ≥ 1,1.
O radar guiado (TDR), como na série é menos sensível à poeira ou superfícies instáveis – mas, mesmo assim, vale a regra: um valor DK mais alto garante sinais mais claros e estáveis.
Radar de feixe livre – Comparação de meios reais
Radar guiado (TDR) – para medição da camada de separação
Em uma faixa de medição idêntica, a água gera um eco de radar significativamente mais forte do que o EPS devido ao seu alto valor DK
O traçado do sinal mostra dois ecos distintos – o nível de preenchimento e a camada de separação – devido aos diferentes valores de DK, por exemplo, do óleo e da água
O resultado: pontos de medição claros, processos estáveis e detecção confiável – independentemente do princípio de medição utilizado.
Valores DK de materiais típicos da prática da UWT
Muitos meios industriais diferem significativamente em sua permissividade, o que afeta diretamente o comportamento da medição.
| Médio | Valor DK (aprox.) |
| Ar | 1,0 |
| EPS / EPP | 1,1 – 1,3 |
| Granulados plásticos | 1,5 – 3 |
| Pellets de madeira | ~ 2 |
| Cereais, milho, soja | 2 – 5 |
| Cimento, cal, gesso | 3 – 6 |
| Café / cacau em pó | 2 – 4 |
| Óleos | 2 – 4 |
| Álcool (etanol) | ~ 25 |
| Leite | 50 – 70 |
| Água | ~ 80 |
Os valores DK variam de acordo com a umidade, temperatura e densidade – nossos sensores são projetados exatamente para essas condições reais.
Mais valores DK em resumo
Para uma visão geral detalhada, consulte nosso PDF compacto:
O valor DK determina o comportamento da medição: diferentes materiais geram sinais de medição com intensidades diferentes, dependendo da permissividade.
Sensores perfeitamente ajustados – para cada meio
Chaves de nível pontual capacitivas (Capanivo® e RFnivo®)
• Medem através da alteração da distribuição do campo elétrico no meio.
• Confiáveis mesmo com valores DK baixos a médios (≥ 1,5).
• Formatos flexíveis para pós, granulados, produtos pastosos e líquidos – desde recipientes compactos até instalações industriais.
Sensores de radar (séries NivoRadar® e NivoGuide®)
• Funcionam mesmo com valores DK muito baixos (≥ 1,1) e, ao mesmo tempo, beneficiam de valores DK mais elevados devido a uma reflexão mais forte e sinais de medição mais claros.
• Nos sensores FMCW de feixe livre, a qualidade do eco aumenta significativamente com o aumento do valor DK – ideal para grandes alcances, poeira ou superfícies instáveis.
• Os métodos de radar guiado (TDR) são menos sensíveis a turbulências superficiais; também aqui, um valor DK mais alto melhora a estabilidade da reflexão do sinal.
• Assim, ambas as tecnologias são adequadas, dependendo do modelo, para aplicações exigentes em produtos a granel e líquidos.
Curva de eco & diagnóstico com o aplicativo UWT LevelApp
O UWT LevelApp permite o controle sem fio de sensores de nível, como NivoRadar® e NivoGuide®.
Todos os parâmetros do sensor estão disponíveis em um dispositivo móvel para uma colocação em funcionamento simples e intuitiva.
No âmbito do diagnóstico do sensor, a curva de eco é apresentada de forma clara. Ela mostra a intensidade do sinal ao longo da distância de medição e torna visíveis picos de eco claros, bem como possíveis interferências.
Os dados de nível e diagnóstico podem ser avaliados de forma transparente e todas as informações relevantes podem ser facilmente acessadas a qualquer momento através do smartphone ou tablet – um valioso suporte para a colocação em funcionamento, manutenção e operação.
Exemplo de uma curva de eco do NivoRadar® NR 7:
pico de eco claro (verde) marca o nível atual e mostra a qualidade do sinal ao longo da distância de medição
Os dados de nível e diagnóstico podem ser avaliados de forma transparente, e todas as informações relevantes podem ser facilmente acessadas a qualquer momento através do smartphone – um valioso suporte para a colocação em funcionamento, manutenção e operação.
Nossos sensores foram desenvolvidos para dar suporte a processos industriais de forma segura, estável e econômica – em todos os setores e áreas de aplicação.
