
Uma visão geral sobre a medição contínua de nível
A medição contínua de nível refere-se a um método para monitorar continuamente o nível de um meio em um reservatório ou em uma planta industrial. O nível do meio, seja ele líquido ou sólido, é medido em tempo real e atualizado em intervalos regulares. Ao contrário da Medição de nível pontual, que é usado para detectar condições específicas ou pontos de nível e acionar ao atingi-los, a medição contínua de nível é usada para monitorar com precisão o nível durante a operação. Ela também é usada durante a medição de interface. A medição contínua de nível pode ser facilmente equipada com um Monitoramento e visualização do nível de abastecimento, para proporcionar segurança e controle adicionais.
Métodos para medição de nível contínuo
Há vários métodos de medição de nível contínuo que podem ser usados, dependendo dos requisitos e das propriedades do meio e do reservatório. O repertório da UWT inclui os seguintes princípios de medição:
Medição eletromecânica com sensores de nível
A medição eletromecânica de nível baseia-se no princípio do movimento mecânico ou da deformação de um elemento que é influenciado pelo nível do meio. Um dispositivo mecânico é usado para detectar o nível e convertê-lo em um sinal elétrico. O sinal elétrico pode ser processado posteriormente para exibir o nível ou transmiti-lo a um sistema de controle ou monitoramento. O sinal geralmente é dimensionado para uma faixa de medição correspondente usando um circuito divisor de tensão.
A medição de nível com um sensor eletromecânico é baseada no princípio da sondagem. Isso envolve a inserção de um cabo flexível ou de uma extensão de fita com um peso sensor na extremidade no reservatório ou tanque. Pode ser uma bóia de nível, um paraquedas ou uma garra, por exemplo. O sensor é baixado no contêiner até atingir o fundo ou a superfície do líquido. O nível é determinado pelo movimento do peso sensor ao longo da cabo ou fita.
Aplicações específicas com sensores de medição eletromecânica de nível:
Disposição de estoques de granulado de plástico
Tudo em equilíbrio nos processos de produção de cimento
Soluções para o armazenamento de carvão bruto
Medição capacitiva
A medição de nível capacitivo baseia-se na alteração da capacitância elétrica entre os eletrodos no contêiner e o meio. O nível de abastecimento pode ser determinado pela alteração da capacitância. O sensor mede a capacitância elétrica do produto, que é proporcional ao nível de preenchimento do contêiner. A tecnologia integrada "Active Shield" garante alta confiabilidade funcional, mesmo com produtos que tendem a grudar.
Aplicações específicas de medição de nível capacitivo:
Medição do nível de acetona com alecrim derretido
Medição de nível capacitivo em tanques para resfriamento de gás
Com o nível certo de segurança
Medição de nível com radar sem contato
A medição de nível baseada em radar usa ondas eletromagnéticas para medir o nivel do conteúdo. Um sensor de radar emite pulsos eletromagnéticos de alta frequência e mede o tempo que leva para atingir o meio e retornar. O nível de abastecimento é calculado com base nesse tempo de trânsito.
Na medição de nível por radar sem contato, um sensor de radar emite ondas eletromagnéticas que se propagam no contêiner. Algumas das ondas emitidas são refletidas pela superfície do meio e detectadas pelo sensor.
As ondas retornadas são analisadas e o nível de abastecimento é calculado com base no tempo de trânsito e na intensidade dos sinais refletidos. Como a velocidade das ondas eletromagnéticas é conhecida, o tempo de trânsito entre o envio e o recebimento do sinal pode ser convertido em uma distância. Essa distância é então convertida no nível de abastecimento do contêiner.
Os sensores de nível de radar sem contato podem usar diferentes faixas de frequência para cobrir diferentes aplicações e faixas de medição:
- Com a tecnologia de 78 GHz é possível obter um maior alcance e capacidade de penetração.
- Os sensores de radar de alta frequência de 80 GHz oferecem alta precisão e resolução:
- Os dispositivos são adequados para aplicações de materiais sólidos graças ao seu alto grau de proteção. Eles também podem ser instalados ao ar livre em pilhas de estoque.
- Os sensores são ideais para uso em tanques de tratamento de água e também são adequados para ácidos e álcalis devido ao seu design. Também é possível fazer medições através da parte superior de tanques de plástico.
As vantagens da medição de nível por radar sem contato estão em sua capacidade de realizar uma medição precisa, independentemente das propriedades do meio (por exemplo, densidade, constante dielétrica). Ela também funciona em ambientes adversos com altas temperaturas, pressões, vibrações ou poeira. A medição de nível por radar sem contato é adequada para várias aplicações, incluindo tanques, vasos, silos ou tanques de armazenamento em vários setores, como químico, petróleo e gás, alimentos e bebidas, tratamento de águas residuais e outros.
Aplicações específicas de medição de nível sem contato com radar:
Medição de radar sob altas temperaturas de processo
Medição por radar na produção de suco de frutas
Medição por radar de radiação livre na produção de ração animal
Solução de radar sem contato para tratamento de águas residuais
Sensores de radar sem contato no mais alto nível
Medição de nível com onda de radar guiada | TDR
Pulsos de micro-ondas de alta frequência são acoplados a um cabo ou haste e guiados ao longo da sonda. O pulso emitido é refletido pela superfície do produto. A diferença de tempo entre o pulso emitido e o refletido é convertida em um nível de preenchimento. A medição de nível com TDR (Time-Domain Reflectometry) ou onda de radar guiada não requer, portanto, contato direto com o meio. Não há necessidade de interromper ou influenciar o processo de abastecimento. Ao medir o tempo de trânsito do sinal eletromagnético, o nível de enchimento pode ser determinado com alta precisão.
Os sensores de radar guiado podem ser usados em várias aplicações:
- Os sensores são usados para medição de nível de sólidos em silos ou medição de fluxo em tubulações.
- Os sensores são ideais para monitorar níveis de líquidos em tanques, instalações de armazenamento ou contêineres.
Aplicações específicas de medição de nível com radar guiado:
Soluções TDR para medição de níveis desafiadores
Radar guiado como uma solução para cimento
Tecnologia de radar guiado para medição de nível em processos de maceração
Medição de nível com ultrassom
Há também outros princípios de medição, como a medição ultrassônica: esse método usa um sensor ultrassônico que emite ondas sonoras e mede as ondas refletidas. O nível de abastecimento é determinado com base na medição do tempo de trânsito ou na alteração da amplitude das ondas sonoras refletidas.
Radar versus ultrassom - quando escolher o radar?
O radar é agora a opção mais barata e mais confiável para a medição contínua de nível em uma ampla gama de aplicações industriais. Ao contrário dos sensores ultrassônicos, as aderências não afetam a precisão ou a continuidade dos resultados de medição com o radar. Além disso, a distância de bloqueio não é aumentada em tais cenários. Os dispositivos de radar sem contato são totalmente insensíveis à contaminação e não precisam de limpeza. Os fatores de interferência causados por acúmulos no sistema de antena podem ser suprimidos pelo processamento de sinal otimizado dos sensores. De modo geral, os sensores de radar compactos de 78 a 80 GHz funcionam com mais precisão, são menos suscetíveis a influências ambientais e são uma alternativa real à tecnologia ultrassônica em termos de preço. Portanto, vale a pena mudar para o radar.
O que você deve observar ao escolher a
medição contínua de nível?
Os respectivos princípios de medição oferecem diferentes vantagens e desvantagens em termos de precisão, alcance, confiabilidade e áreas de aplicação. A seleção do método adequado depende dos requisitos específicos da aplicação, como o tipo de meio, o material do recipiente, o ambiente, incluindo temperatura, pressão e intensidade de poeira, os requisitos de segurança e as certificações internacionais. Depende também dos requisitos de precisão e durabilidade da medição.


Sensores para medição contínua de nível de sólidos


Sensores para medição contínua de nível de líquidos
Lista de verificação para selecionar a
medição contínua de nível certa:
- Tipo de meio a ser medido: Meios diferentes exigem princípios de medição e sensores diferentes. É importante saber se o meio é líquido, em pó ou sólido, se é agressivo ou corrosivo e se tem propriedades especiais que possam influenciar a medição.
- Faixa de medição: Verifique a faixa de medição desejada do nível de abastecimento. Certifique-se de que o sensor selecionado cubra toda a faixa na qual você deseja realizar as medições. Leve em conta também as possíveis flutuações no nível de preenchimento.
- Condições ambientais: Observe as condições ambientais sob as quais a medição será realizada. Verifique fatores como temperatura, pressão, umidade e possíveis vibrações. Certifique-se de que o sensor selecionado seja adequado a essas condições.
- Princípio de medição: Há vários princípios de medição para medição de nível, como hidrostático, capacitivo, ultrassônico ou baseado em radar. Cada princípio tem suas próprias vantagens e desvantagens, dependendo dos requisitos específicos de sua aplicação. Considere a exatidão, a precisão da medição, a confiabilidade e os requisitos de manutenção dos diferentes princípios.
- Requisitos de instalação: Considere como o sensor será instalado. Alguns sensores exigem montagem especial ou uma posição de instalação específica. Certifique-se de que a instalação seja possível em sua aplicação.
- Sinal de saída e comunicação: Verifique qual sinal de saída o sensor fornece e se ele é compatível com os sistemas de controle ou monitoramento existentes. Certifique-se de que a comunicação entre o sensor e outros dispositivos funcione sem problemas.
- Custo: Considere o custo do sensor e a instalação associada. Compare as diferentes opções para obter o melhor custo-benefício.
- Requisitos de manutenção: Investigue os requisitos de manutenção do sensor selecionado. Alguns sensores exigem calibração regular, limpeza ou outros tipos de manutenção. Certifique-se de que você tenha os recursos necessários para isso.
A medição contínua de nível permite o monitoramento constante do nível de abastecimento em contêineres ou tanques para controlar os processos de forma eficiente e garantir que o nível de abastecimento permaneça dentro dos limites definidos. Com a escolha certa do método de medição de nível, o controle de processos e a segurança em aplicações industriais podem ser otimizados e os procedimentos operacionais podem se tornar mais eficientes.