Sensor de nível

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Um sensor de nível é um dispositivo utilizado para controlar líquidos ou sólidos granulados acondicionados em reservatórios, silos e tanques – abertos ou pressurizados.

O Sensor detecta o nível de líquidos em reservatorios, atráves do movimento dos flutuadores que geram um sinal magneticos, (O sinal é transmitido a um sensor magnetico). Errado

Sua aplicação é voltada para o controle de fluxo e na medição contínua.

existem vários tipos sensores de nível para medição de líquidos, grãos ou granulados , podendo ser encotrado em vários ramos industrias .

exemplos de sensores de nível:

Medição de nível hidrostática

O que significa medição de nível hidrostática ou pressão hidrostática?

Sondas de nível ganham cada vez mais popularidade na medição contínua de nível devido sua fácil aplicação, instalação e comissionamento rápido. Porém, como funciona a medição de nível hidrostática, o que significa pressão hidrostática e como é possível uma medição confiável de nível utilizando este princípio de medição?

Sensores de nível baseados na medição de pressão hidrostática geralmente medem a altura de nível ou enchimento em um tanque conforme o seguinte princípio: um líquido gera, através sua gravidade específica e da força da gravidade, uma força peso que aumente proporcionalmente conforme a altura de enchimento. Esta força peso é chamada coluna de líquido.

Assim, quando escolhemos uma sonda de nível, como por exemplo a sonda de nível modelo LH-20, este sensor mede a força peso dependendo da sua coluna de líquido como pressão hidrostática. Através da medição da pressão hidrostática e da densidade do produto, é possível calcular a altura de enchimento do vaso.

A medição de nível hidrostática já é utilizada há vários anos e possui grande popularidade, representando aproximadamente 40 % de participação de mercado

Medição de Nível Capacitiva

Esse medidores de níveis podem ser do tipo “ON-OFF” ou Lineares (Proporcionais)

Seu principio usa a mudança da capacitância , que é causado pela variação do nível do material  entre a sonda de medição e a parede do reservatório . Se mergulharmos num recipiente uma barra condutora isolada , forma-se a capacitância entre ela e o recipiente . Essa capacitância é uma função do nível da substancia medida.

O uso da medição por capacitância torna todo vaso em um capacitor gigante. Como no caso dos capacitores , os parâmetros importantes são as áreas das placas condutores A e a distâncias entre elas d e a constante do material  armazenado E. A capacitância de um capacitor com placas paralelas é por tanto dada

C= E.A/d

Nas aplicações indústrias , toda a parede do tanque torna-se a placa negativa ou o terra so capacitor, o sensor ou sonda serve como placa positiva . O material entre a parede do tanque e o sensor, isto é, armazenado no tanque , torna-se o material dielétrico . Quando o tanque esta vazio o material dielétrico é o ar , com constante dielétrica se torna igual a 1 , devido aos outros material que possui dielétrica maiores que 1 ,a capacitância aumenta à medida em que o tanque é cheio .

Essa mudança de capacitância corresponde a subida ou decida do produto armazenado , podendo ser medida por um sensor intrusivo conectado a um circuito eletrônico de medição de capacitância. As alterações no nível podem ser indicadas por uma chave de controle digital liga/desliga (on/off) ou transmitida por um sinal de saída continuo  4-20 mA.

O método capacitivo de detecção de nível requer um enfoque quando o produto armazenado é condutivo  e o outro não é . No caso do não-condutivo ou isolante , uma haste de metal pode ser usada como placa positiva . Como informado anteriormente , o material entre a haste e parede do tanque é dielétrico. No caso de produto condutivo, o efeito gerado será igual a conectado na parede do tanque com a haste sensora , portanto é requerido o uso de uma haste isolada. A isolação se torna um material dielétrico .

Vantagens :

·                   Virtualmente imane a temperatura , vácuo e pressão

·                   Facil de instalação

·                   Construção robusta ou livre de manutenção

·                   Baixo custo

·                   Medição em baixo níveis de energia

Onde pode se aplicar um sensor de nível capacitivo?[editar | editar código-fonte]

A indicação de aplicação de um sensor de nível capacitivo é na realização da medição de materiais que apresentem, no mínimo, 1,2 de constante dielétrica. Isso faz desse sensor um equipamento fácil de ser aplicado durante o controle de materiais sólidos a granel, líquido com grande densidade e massas. O sensor de nível capacitivo deve trabalhar a uma temperatura que não supere 537ºC, a fim de evitar problemas em seu mecanismo.

Sensor de nível de mercúrio

Quando o nível do liquido sobe e toca na parte inferior da boia ele inclina e nesse momento o interruptor de mercúrio abre o contato ou fecha x dependendo do modelo, permitindo ou impedindo a passagem elétrica desligando ou ligando bombas ou alarmes sonoros ou visuais

No caso da arte metálica compõem-se de uma arte rígida com uma boia na extremidade inferior e um núcleo de acionamento na parte superior. Quando o nível do tanque sobe a boia se desloca acompanhando o nível, empurrando a haste com o núcleo, o qual aciona uma ampola de mercúrio uma micro chave

Sensor a potenciômetro

Um potenciômetro é ligado na extremidade do flutuador do qual a tensão de saída varia proporcionalmente ao nível do liquido

Chave Tipo Pá Rotativa

A chave tipo pá rotativa é um produto que possui um motor que gira a pá mecânica quando o material a granel não está presente. Quando material entra em contato com a pá, a resistência ao movimento é detectada fazendo com que o alarme seja acionado imediatamente. 

A chave tipo pá rotativa tem autodiagnostico, podendo ser utilizada como dispositivo de segurança, pois quando ela está dentro ou fora do material consegue verificar a ocorrência de falhas.

Ainda, esse tipo de chave realiza medição de nível mínimo, máximo ou intermediário de materiais sólidos a granel secos e polpas, com ágil identificação de falhas, prevenindo transbordamento, desperdício ou falta de material no recipiente. 

Especificações da chave tipo pá rotativa 

O comprimento máximo da chave tipo pá rotativa é de 4,6, com temperatura máxima de trabalho de até 260ºC, utilizando o LAG (distanciamento da eletrônica) e a montagem pode ser no topo ou na lateral do recipiente.  

A chave apresenta indicação do nível e das falhas por meio de LED e configuração de sensibilidade, permitindo ajuste do motor de aproximadamente 30%, para combinação de materiais em diversas densidades de material. 

Vantagens das funções da chave tipo pá rotativa

A chave tipo pá rotativa possui duas saídas à relé - para saída do nível e para o sinal do diagnóstico - além das principais especificações é conveniente considerar que cada tipo de pá é específico para determinados materiais e aplicações.

Devido à variedade de pás, a chave tipo pá rotativa é um produto de fácil instalação, que não exige qualquer chaveamento ou configuração. 

A chave tipo pá rotativa tem vários tamanhos disponíveis, em material inox e em alumínio fundido, roscas NPT, BSP ou sanitária, com programação de delay de até 25s, alimentação elétrica Universal e aprovações UL, ATEX e IECEx.

Boia ou flutuador:

Consiste numa boia presa a um cabo que tem sua extremidade ligada a um contrapeso. No contra peso esta fixada um ponteiro que indicará diretamente o nível de uma escala graduada. É geralmente encontrada em tanques abertos, fechados não pressurizados. O movimento da boia independe da densidade do líquido. Entretanto turbulência ou existência de espuma na superfície do líquido pode causar erro de medição. O sistema baseia-se na mudança da altura de um flutuador colocada na superfície do líquido, essa mudança de altura transmite a variação pelo sistema de roldanas ao contrapeso que indicará este valor na escala.

A escala geralmente é “invertida”, pois o nível vazio fica no topo da escala e o cheio em sua base.

Vantagens:

·        Fácil instalação,

·        Algumas boias permitem o ajuste e calibração;

·        Confiabilidade alta.

Desvantagens:

·        Podem ocorrer erros de medição quando o fluido estiver em condiçõesturbulentas.

Aplicação dos sensores de nível

n  Indústria Alimentícia

n  Indústria Automobilística

n  Esteiras

indústria alimentícia

Os sensores nesse segmento industrial podem estar instalados em ambientes muito agressivos, por isso as características dos sensores para essa área devem ser muito

indústria automobilística

            Os sensores nesse segmento industrial podem estar instalados em ambientes muito agressivos, por isso as características dos sensores para essa área devem ser muito resistentes.

esteiras

Esteiras existem em quase todas as áreas industriais. Não importa se sua área trabalha com pallets, caixas, peças, granulados, pedras ou tubulações para cada área o sensor mais adequado

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