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SENA I ± Depa rtamento R egio nal de Minas Gerais Pro jet o Moati ze ± Moçambiq ue Programa de Formação Profissional Vale

Instrumenta��o__-_N�vel

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SENAI ± Departamento Regional deMinas Gerais

Projeto Moatize ± Moçambique

Programa de Formação Profissional

Vale

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INTRODUÇÃO:

A medição de nível é definida como a determinação da posição de umainterface entre dois produtos, quando estes possuem densidades diferentes.

Ou ainda como a posição da superfície de um líquido em relação a um

referencial.

Ou ainda como a altura hidrostática entre este referencial e a superfície quese deseja conhecer.

A seleção do sistema de medição deverá considerar as característicasespecíficas da aplicação, o tipo de produto cujo nível se quer medir, aprecisão desejada, custos e demais restrições existentes.

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CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS MEDIDORES DE NÍVEL:

Os métodos de medição de nível podem ser classificados, pela forma comoo nível é medido, em métodos de medição DIRETA e INDIRETA.

A medição DIRETA de nível é aquela que se faz tendo como referência aposição do plano superior da substância medida.

A medição INDIRETA é o tipo de medição que se faz para determinar onível em função de uma segunda variável.

Pode ser feita pela observação visual direta (LG¶s); através da comparaçãocom uma escala graduada (trenas); ou pela determinação da posição deum detector, como um flutuador, sobre a superfície que se quer medir; oupela reflexão de ondas ultra-sônicas ou eletromagnéticas (radar) pelasuperfície do produto.

Nesta classe, incluem-se os instrumentos que medem nível através damedida da pressão da coluna hidrostática desenvolvida por um líquido ou,ainda, os que medem através da variação de peso do equipamento quecontém o produto cujo nível se quer medir.

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Tecnologia Aplicada Líquidos Sólidos

Medição por visores de nível X X

Medição por bóias X

Medição por flutuadores X

Medição por trenas de imersão XMedição por réguas X

Medição por chaves de nível X X

MEDIÇÃO DIRETA

CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS MEDIDORES DE NÍVEL:

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Tecnologia Aplicada Líquidos Sólidos

Medição por capacitância X X

Medição por empuxo(deslocador/flutuador)

X

Medição por pressão hidrostática X

Medição por tubo em U X

Medição por borbulhamento X

Medição por ultra-som X X

Medição por pesagem X X

Medição por chaves de nível X X

MEDIÇÃO INDIRETA

CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS MEDIDORES DE NÍVEL:

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RÉGUA OU GABARITO

Consiste em uma régua graduada que tem o comprimento conveniente,para ser introduzida dentro do reservatório onde vai ser medido o nível.

A determinação do nível se efetuará através da leitura direta docomprimento marcado na régua, pelo líquido.

São instrumentos simples ede baixo custo, permitindomedidas instantâneas.A graduação da régua deveser feita a umatemperatura de referência,podendo estar graduadaem unidades decomprimento, volume oumassa.

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VISORES DE NÍVEL:

Visores de nível são instrumentos simples, porém robustos, que ao sereminstalados em vasos, colunas, reatores, tanques, etc, mostram diretamenteem seu interior o nível dentro destes equipamentos.

São utilizados para monitoração direta do nível em sistemas pressurizados(com até 200Kgf/cm2) ou atmosféricos, e ainda em processos produtivos

com altas temperaturas internas, em torno de 350ºC ou mais.

Normalmente este instrumento tem dois pontos de conexão ao processo(chamados de tomadas inferior e superior), e quando alinhadas aoequipamento mostrará o nível associado por valer do princípio dos vasoscomunicantes.

 

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VISOR DE VIDRO TR ANSPARENTE TUBULAR:

 

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Os visores de vidro tubular normalmente são f abricados com tubos de

vidro reto, utilizando paredes com espessura adequada a cada aplicação.

Estes tubos de vidro são fixados entre duas válvulas de bloqueio dedesenho especial, através de união e juntas de vedação apropriadas a cadaespecificação de projeto.

O comprimento, o diâmetro e a espessura do tubo de vidro irão dependerdas condições de pressão e temperatura a que estará submetido o visor.Deve-se ressaltar que este tipo de visor não suporta altas pressões(máximo 2,0 bar), nem altas temperaturas (máximo 100ºC).

Para proteção do tubo de vidro contra eventuais choques externos, sãofornecidas, montadas no visor, hastes protetoras metálicas colocadas emtorno do tubo de vidro.

Não se recomenda o uso do visor de vidro tubular com líquidos tóxicos,inflamáveis ou corrosivos, visto que a fragilidade deste tipo de visoraumenta a probabilidade de perda de produto contido no equipamento.

 

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VISOR DE VIDRO TR ANSPARENTE PLANO:

 

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Dependendo da altura do nível a ser medido, os visores podem sercompostos de várias seções, visto que cada seção pode variar sua altura de100 a 350mm, dependendo do modelo e do fabricante.

Atualmente os visores planos representam cerca de 90% das aplicações devisores de nível em plantas industriais.

Contudo, recomenda-se que cada visor tenha, no máximo, quatro seções,em função do aumento excessivo do peso do visor com número maior deseções.

Devido à sua construção, são normalmente utilizados para medições denível de líquido colorido ou dois líquidos coloridos diferentes (medição deinterface líquida).

 

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Cada seção do visor de vidro plano é constituída de dois corpos rígidos emaço carbono, bronze ou ferro fundido, denominados espelhos, com furos

onde estojos (conjunto formado por cilindros usinados com roscasmédias de ½ polegada ao longo de toda a sua seção e porcas que nestesse ajustam), são atravessados e fixados extremo a extremo e lado a lado,tendo entre si dois vidros planos, lisos e transparentes dispostos frente afrente.

Na parte da frente de cada vidro é posto uma manta (almofada) para

melhorar o assentamento e na parte de trás uma junta de amianto paraevitar vazamentos com o fluido do processo.

Este conjunto de espelhos e vidros é então montado em forma desanduíche em um corpo rígido com uma seção central circular ouquadrangular por onde o líquido irá penetrar.

Fecha o conjunto um par de válvulas que alinha o instrumento aoprocesso, um tampão na parte superior e uma terceira válvula na parteinferior para drenagens e limpezas.

 

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VISOR DE VIDRO REFLECTIVO OU REFLEX:

 

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VISOR DE VIDRO REFLECTIVO OU REFLEX (continuação):

Somente um vidro é utilizado, sendo montado sobre um corpo de açocarbono, bronze ou alumínio tendo à sua frente o corpo do espelho e sendototalmente fechado na parte traseira.

O vidro possui em uma de suas faces uma superfície prismática com ranhuraslongitudinais e em 90º (normalmente 4), sendo esta voltada para o lado

interno e que terá contato com o produto.

Quando o canal interno do medidor está vazio a luz incidente é refletidapelas superfícies prismáticas fazendo com que o medidor apresente umacoloração prateada.

Quando o líquido encher o canal a parte por ele ocupada aparece então deforma escura e bem definida pelo fato da luz ser quase que totalmenterefratada, havendo neste caso bem pouca reflexão.

 

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Pelos aspectos construtivos este tipo de visor é indicado para medições denível de líquidos incolores, pois a parte ocupada pelo líquido sempreaparecerá com tonalidade escura e a livre prateada.

Não é indicado para medidas de líquidos viscosos pois tendem a escorrerpelo vidro falseando a leitura. Do mesmo modo, não é possível a mediçãode interface entre substâncias imiscíveis, pois, neste caso, todo o visor seapresentaria escurecido devido a presença de líquidos em todo o intervalo

de medição.

  

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BÓIAS OU FLUTUADORES:

Uma bóia flutuando sobre a superfície do líquidoacompanha o nível em que ele se encontra e transmiteos movimentos para a parte externa do tanque caso aaltura do produto se altere.

 

Existem várias formas de se receber o sinal da bóiaexternamente ao tanque. A mais elementar, porémbastante eficiente, é através de um sistema deroldanas, como mostrado na figura ao lado, quetransmite o movimento da bóia a um contrapeso quefica sobre uma escala graduada.

A que se considerar que a escala deverá estarinvertida em relação ao nível do tanque.

  

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Uma outra forma de processar o movimento da bóia é acoplá-la auma ampola de mercúrio ou a um micro interruptor de forma que

seja feita a detecção de sinal de nível alto ou baixo, podendo serusado tanto para alarme quanto para controle.

A diferença estará à cargo, na realidade, do número de microinterruptores acoplados externamente ao tanque sob a atuação docontrapeso do conjunto de medição.

Mesmo sendo utilizado para controle, este sinal dos contatoselétricos não corresponde a um sinal contínuo do nível doprocesso.

 

Um sinal contínuo pode ser obtido de uma medição por bóia, se

esta produzir um movimento angular dentro da faixa de medição.Este movimento é transmitido a um potenciômetro, que variará suaresistência de acordo com as variações do nível. Um circuitoeletrônico adequado processa este sinal e o converte em um sinalde instrumentação de 4 a 20mA.

 

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MEDIÇÃO DE NÍVEL POR PRESSÃO HIDROSTÁTICA:

fazendo-se a medição indireta através da pressão exercida pela colunalíquida no fundo do tanque.

Este princípio de medição baseia-se na equação de STEVIN para medição depressão, que diz:

P = P0 + . g. h

Se expressarmos a densidade de um líquido através do seu valor relativo(densidade relativa), então a equação anterior pode ser modificada para:

P = P0 + r . h

 

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MEDIÇÃO DE NÍVEL POR PRESSÃO HIDROSTÁTICA

Nesta situação, o valor de pressão (em coluna líquida) medida pelotransmissor acoplado ao fundo do tanque é correspondente ao valor donível do tanque. A faixa de medição do instrumento será dada em funçãodo valor máximo da altura da coluna líquida e da densidade do líquido

contido no reservatório

Medição em Tanques Abertos:

A conexão do transmissor é feita tendo o ladode alta pressão (câmara de alta) conectado aofundo do tanque, deixando-se o lado de baixa

pressão (câmara de baixa) aberto para aatmosfera.

H L

LIT

0%

100%

H L

LIT

H L

LIT

0%

100%

 

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A pressão na parte de cima do tanque e portanto na superfície do líquido,neste caso, não é mais zero ou a pressão atmosférica como antes, mas simum outro valor qualquer que pode ser inclusive bastante elevado, como é ocaso de caldeiras.

Medição em Tanques Fechados:

Para uma correta medição de nível apartir deste princípio em tanques

fechados, devemos conectar acâmara de alta do transmissor aofundo do tanque e a câmara de

baixa à sua extremidade superior.

Desta forma, haverá a compensaçãoda pressão de topo do tanque, uma

vez que a mesma pressão estaráaplicada em ambas as câmaras dotransmissor.

H L

LIT

0%

100%

Pote deselagem

H L

LIT

H L

LIT

0%

100%

 

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Para uma maior facilidade de manutenção e acesso ao instrumento, muitasvezes o transmissor é montado em um nível abaixo do fundo do tanque.

Elevação de zero:

Ao fazermos a ligação de um tubo capilar do fundo dotanque até o transmissor estaremos criando uma

coluna líquida permanente, que produzirá uma

pressão na entrada do transmissor, mesmo quando onível do tanque for zero.

Para evitar que façamos mediçõeserrôneas, atuamos na calibração do

transmissor de forma a elevar ozero de pressão do instrumento até

o valor da coluna líquida criada pelainterligação do tanque ao

transmissor.

H L

LIT

Pote de

selagem

0%

100%

H L

LIT

Pote de

selagem

0%

100%

 

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Quando selamos as duas câmaras do transmissor, usamos um líquido deenchimento em toda a extensão da coluna da câmara de baixa pressão.

Supressão de zero:

Com o tanque com 0% de nível, apressão na câmara de baixa dotransmissor estará maior que a

pressão na câmara de alta.Desta forma, a diferença de pressãoentre as duas câmaras seránegativa.

Portanto, teremos que fazer nacalibração do transmissor o que

chamamos de supressão de zero,que consiste em abaixar o zero depressão do instrumento a um valornegativo.

H L

LIT

Potes deselagem

0%

100%

H L

LIT

Potes deselagem

0%

100%

 

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Potes de Selagem X Potes de Drenagem:

Vimos claramente a utilidade dos POTES DE SELAGEM principalmente noscasos de preenchimento das ³pernas secas´ (como é chamado o ramo ligado àcâmara de baixa pressão) para os instrumentos diferenciais medindo nível.

Já os POTES DE DRENAGEM visam acumular condensados e por estemotivo são instalados sempre a um nível abaixo da câmara de baixa para

que não haja influência de coluna líquida.

H L

LIT

0%

100%

Pote de

drenagem

H L

LIT

H L

LIT

0%

100%

Pote de

drenagem

Deve-se contudo ter o cuidado de drená-losantes que o nível alcance a câmara, o queprovocaria erros de medição no instrumento.

Seu uso está restrito a casos especiaisonde, por algum motivo específico doprocesso, os potes de selagem nãosejam indicados.

 

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MEDIÇÃO DE NÍVEL POR EMPUXO

Princípio do Empuxo ± Princípio de Arquimedes:

Utiliza portanto, de corpos imersos ou parcialmente imersos que ao sofrerema ação do empuxo irão modificar essa condição física e agir sobredispositivos especiais que irão interpretar tais variações em medidas de

nível.

Estes medidores utilizam do princípio descoberto por Arquimedes, famosomatemático e físico que nasceu na Sicília no ano de 287 a.c. e que tem seunome, que diz:

  ³Todo corpo imerso ou parcialmente imerso em um f luido, recebe aação de uma f orça vertical e ascendente que numericamentecorresponde ao peso do volume do líquido deslocado pelo corpo.́  

 

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Fisicamente, o Princípio do Empuxo é dado pela seguinte relação:

E = . g . Vim,, onde:

Ex.: nadar no mar é mais fácil que nos rios ± a água salgada possui maiordensidade ± logo irá promover maior empuxo sobre o corpo imerso.

E = força de empuxo

= massa específica do fluido

g = aceleração da gravidade no local

Vim = volume imerso do corpo

A força exercida pelo fluido (o empuxo) no corpo nele submerso será maior

quanto maior for a densidade do líquido.

 

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MEDIÇÃO DE NÍVEL POR EMPUXO ± DESLOCADOR (Displacer):

Um flutuador de formato geralmente cilíndrico e volume conhecido, écolocado dentro do tanque de medição.

Quanto maior for o nível, maior será o volume imerso do flutuador e peloprincípio de Arquimedes, maior será o empuxo por ele sofrido.

O empuxo gera um pequeno movimento noflutuador que, por sua vez, é ligado a uma hasteque sofre uma pequena rotação. Esta haste éligada a um tubo que se torciona em função

daquela rotação.

A extremidade livre da haste é ligada aosistema de transmissão que pode serpotenciométrico (transmissor eletrônico).

 

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As figuras abaixo demonstram claramente de que forma instrumentos quetrabalham com deslocadores permitem que as alterações do volume imerso

sensibilizem dispositivos de medição.

0% vazio

Sem nível

2.550 Kgf 

0% vazio

Sem nível

2.550 Kgf 

Nesta figura não há líquido dentro dorecipiente e o deslocador tem umamassa igual a 2.550 Kg.

 

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MEDIÇÃO DE NÍVEL POR EMPUXO ± DESLOCADOR 

Nesta, o deslocador está com 50% de seuvolume imerso (50% de nível) e nestacondição a balança só voltou a equilibrarquando foram retirados 250g de massa.

50% de nível

2.300 Kgf 

50% de nível

2.300 Kgf 

 

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Agora o deslocador está com 100% de seu volume imerso, o nível estáem 100% e o equilíbrio só foi possível com a retirada de mais 250g de

massa.

100% de

nível2.050 Kgf 

100% de

nível2.050 Kgf 

Conclui-se portanto, que o valor totalde empuxo recebido pelo corpo é de500gf, e que correspondeexatamente ao peso do volume defluido deslocado.

 

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Componentes de um medidor tipo deslocador:

1 ± Braço de torque.2 ± Câmara superior.3 ± Haste do deslocador.4 ± Conexão flangeada para fixação no

equipamento.5 ± Conversor.6 ± Câmara inferior.7 ± Nível no interior do equipamento.8 ± Conexão flangeada para fixação no

equipamento.

 

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MEDIÇÃO DE NÍVEL POR BOR BULHADOR:

Este tipo de medição permite a determinação do nível de líquidos viscosose/ou corrosivos, bem como o de quaisquer líquidos, sem que o transmissorentre em contato com o fluido de medição.

O princípio no qual se baseia estetipo de medição é que seránecessário uma pressão de ar igual

à coluna líquida existente no vaso,para que o ar vença este obstáculoe consiga escapar pelaextremidade inferior do tubo.

Para tanto, necessita-se de umapressão ligeiramente maior que a

exercida pelo líquido no fundo doreservatório

Uma sonda ou capilar leva o ar atéo fundo do tanque.

H L

PIT

Válvula

reguladora de

vazão

AS

Reservatório

H L

PIT

H L

PIT

Válvula

reguladora de

vazão

AS

Reservatório

 

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O procedimento natural de inicialização deste princípio de medição éinicialmente ajustar a vazão do borbulhador ± na válvula reguladora de vazão

± até que haja a formação de bolhas que serão observadas na superfície dolíquido.

Com esta vazão garantimos que a pressão na linha de ar é praticamente igualà pressão da coluna líquida.

Instalamos então, um transmissor de pressão na linha de ar, de forma que ovalor que este recebe corresponda sempre ao nível do tanque.

É importante ressaltar que a vazão de ar para dentro do tanque deverealmente ser pequena afim de minimizar as perdas de pressão ao longo docapilar.

Observações:a) a extremidade do tubo que é colocado no tanque deve ser chanfrada ouserrilhada, afim de diminuir as tensões superficiais e possibilitar bolhasmenores.

 

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b) para grandes variações de nível e portanto de valores da coluna de água,recomenda-se o uso de uma válvula reguladora de vazão com compensação

de pressão, afim de manter a vazão sempre constante.

c) recomenda-se uma distância mínima de 3´ entre a sonda e o fundo dotanque no caso da medição de líquidos que contenha sólidos em suspensão,afim de evitar que o acúmulo destes possa levar a interferências no processode medição.

d) este sistema não é indicado para vasos sob pressão.

e) também não é recomendado quando o ar possa contaminar ou alterar ascaracterísticas do produto.

f) deve-ser selecionar o ar de instrumentos, seco e isento de óleo, ouqualquer gás inerte.

g) o líquido não deve conter sólidos em suspensão e sua densidade deve semanter sempre constante.

 

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MEDIÇÃO DE NÍVEL POR SENSOR CAPACITIVO:

O capacitor é um componente elétrico, composto de dois condutores,denominados placas, separados por um material isolante (dielétrico). Aunidade que caracteriza um capacitor é a capacitância, expressa em farad(F).

Um capacitor de 1 farad armazena um coulomb de carga elétrica ao sersubmetido a uma diferença de potencial de 1 volt.

O valor da capacitância (C) é função da área das placas (A), da distânciaentre elas (D) e da constante dielétrica (K) do isolante existente entre asplacas do capacitor, ou seja:

C =K .DA

 

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log10

.

.

614,

0X K 

C ! d D

Para capacitores cilíndricos, que é o tipo mais usualmente utilizado namedição de nível, o valor da capacitância é dada por:

C ± Capacitância em Picofarad.K ± Constante DielétricaX ± Comprimento do capacitor (mm)D,d ± Diâmetros

 

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Princípio de Funcionamento:

Dispositivos do tipo capacitivo consistem, basicamente, de uma sondacilíndrica, inserida verticalmente no vaso em que se deseja medir o nível.

C

1

C

2

C3

C

e

D

d

K

a

K

p

S

V

l

L

i

Ce

C1C1

C2

C3

Circuito elétrico equivalente

 

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No circuito mostrado na figura anterior, (C1) representa a capacitância

parasita apresentada pelo isolador da sonda; esta capacitância é constante.

As capacitâncias (C2) e (C3) representam os efeitos das constantes dielétricasdas fases vapor e líquida, respectivamente.

As constantes (Ka) e (Kp) representam os valores das constantes dielétricasdas fases vapor e líquida, respectivamente.

(L) é a altura do vaso e (l) é a altura do produto cujo nível está sendomedido.

(D) é o diâmetro do vaso e (d) é o diâmetro da sonda.

Quando as constantes dielétricas dos materiais que constituem a fase vapor(Ka) e líquida (Kp) são constantes, a capacitância do sistema é funçãoapenas de (l), ou seja, da altura do produto cujo nível está sendo medido.

 

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A sonda (S) pode ser isolada ou não e serve como uma das placas docapacitor, enquanto as paredes do vaso (V) formam a outra placa e o fluido

comporta-se como o dielétrico.

Quando varia o nível no interior do vaso, alteram-se as proporções entre olíquido (l) e o vapor (L ± l).

Como a constante dielétrica (K) da maioria dos líquidos é maior que a dos

vapores, as variações de nível no interior do vaso traduzem-se em variações(quase) lineares do valor da capacitância.

Conseqüentemente, os dispositivos do tipo capacitivo também podem serutilizados para detectar a interface entre dois líquidos com constantesdielétricas diferentes.

As condições de pressão e temperatura do vaso irão determinar o tipo deisolador a ser utilizado na sonda. Já as condições do líquido (corrosivo ou não)irão determinar o tipo de revestimento a ser utilizado na sonda (geralmenteteflon ou cerâmica).

 

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MEDIÇÃO DE NÍVEL ULTR ASÔNICO OU ECOSSÔNICO:

Este tipo de medição baseia-se no princípio da reflexão de uma onda sonoraem uma superfície criando o efeito ao qual chamamos de ECO.

H

h

H

h

 

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Constitui-se de uma unidade emissora de umsinal ultrassônico e de uma outra unidadereceptora deste sinal.

A montagem das unidades emissora e receptoraé feita no topo do tanque de medição.

A unidade emissora envia um trem de pulsos de ondas sônicas, que serãorefletidas na superfície do líquido. Parte desta onda refletida será captadapela unidade receptora.

O intervalo de tempo entre o envio do trem de pulsos e sua recepção édiretamente proporcional à distância percorrida pela onda, e portantorelaciona-se diretamente com o nível do tanque.

H

h

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A velocidade do som no ar é dependente da temperatura do meio e por

este motivo instrumentos deste tipo medem a temperatura no sistema demedição (espaço vazio entre o medidor e a superfície do fluido), e a utilizampara compensar as medições de nível quando ocorrem mudanças detemperatura.

Devido ao uso de modernos processadores, pode-se configurar estes

instrumentos, informando-os sobre a geometria do vaso o que permitirámedir facilmente ainda volumes para quaisquer cotas de nível.

Pode-se ainda neutralizar o efeito de outros dispositivos presentes dentro deum sistema, como a haste de um agitador, por exemplo. Estes casos,conhecidos como alvos f alsos, são facilmente desconsiderados após uma

configuração adequada.

 

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MEDIÇÃO DE NÍVEL POR PESAGEM:

A medição de nível por pesagem consiste basicamente na instalação decélulas de cargas nas bases de sustentação do silo cujo nível se desejamedir.

Célula de carga é um sensor constituído por fitas extensiométricas (STRAIN-GAUGES) fixadas adequadamente em um bloco de aço especial comdimensões calculadas para apresentar uma deformação elástica e linearquando submetido a uma força.

Esta deformação é detectada pelas fitas extensiométricas através davariação de sua resistência elétrica.

As células de carga podem ser instaladas sob os pontos de apoio da estrutura

do silo, de tal forma que o seu peso é nelas aplicado. Para estas aplicações énecessário que as células de carga sejam imunes a esforços laterais. Paraisto, seus encostos para a carga são constituídos de apoios especiais do tipocôncavo ou esférico.

 

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Em algumas instalações existem silos apoiados em uma ou duas células decarga, sendo os outros apoios fixos; esta solução não é recomendadadevido à imprecisão provocada pela distribuição desigual do peso entre os

apoios.

Para silos pequenos podem ser usadas células de carga que são deformadaspor tração, sendo neste caso o silo suspenso por uma única célula,eliminando-se o problema de distribuição de carga.

O número de células de carga varia em função da forma de silo, sendo que asolução que apresenta melhor precisão é apoiar o silo em três célulasdispostas defasadas de 120º em relação à projeção do seu centro desimetria.

 

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Os sistemas de enchimento e esvaziamento do silo deverão sercuidadosamente projetados tendo em vista minimizar sua interferência nosistema de medição. Deve ser evitada a instalação de vibradores, motores eoutras fontes de vibração em contato direto com o silo.

 

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MEDIÇÃO DE NÍVEL POR PESAGEM

As figuras a seguir ilustram alguns tipos de células de carga

 

 

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CHAVES DE NÍVEL:

As chaves de nível são dispositivos utilizados para atuar em determinadospontos fixos de nível.

As chaves de nível fornecem como saída somente um dentre dois estados:energizado ou desenergizado para chaves elétricas ou pressurizado ou

despressurizado para chaves hidráulicas ou pneumáticas.

As chaves de nível são compostas, basicamente de duas partes, o detectorde nível e o circuito de saída.

O detector, que está montado no equipamento cujo nível está sendomonitorado, se encarrega de informar ao circuito de saída a presença ouausência do nível em determinado posição e esse circuito se encarrega demudar o estado de saída da chave, em função daquela informação.

 

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Chave de Nível Vibratória:

É um instrumento destinado àdetecção e controle de nível de siloscontendo materiais sólidos como

granulados e pós. Seufuncionamento baseia-se na

vibração da haste metálica por umcristal piezoelétrico colocado em

seu interior, sendo a saída ON/OFFacionada quando o produto toca ahaste.

Encontra-se disponível em dois modelos: haste rígida e diapasão (garfo).O modelo com haste rígida é utilizado somente com materiais sólidos(granulados, pós, etc.) enquanto o modelo com haste diapasão, além dedetectar produtos sólidos, pode também ser utilizado com líquidos, podendoinclusive atuar com a função de chave de fluxo em tubulações (detecção depresença ou ausência de fluxo).

 

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Chave de Nível Tipo Bóia:

Esta chave de nível foi desenvolvida paraaplicações que necessitam detectar e

controlar o nível de tanques oureservatórios onde são armazenados

materiais líquidos como água, produtosquímicos (agressivos ou não), óleos,

entre outros.

Instalada na lateral do tanque, a chavetem seu funcionamento baseado em umabóia cujo movimento é transmitido a umahaste e esta, a um magneto localizado no

interior do invólucro através deacoplamento magnético, provocandoassim a atuação de um contato elétrico.

 

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Chave de Nível Tipo Pás Rotativas:

É um instrumento eletromecânicoutilizado na detecção e controle de nível

de silos contendo materiais sólidos comogranulados, minérios, brita, entre outros.

As pás da chave permanecem em

constante rotação em baixa velocidademovidas por um pequeno motorlocalizado no interior do invólucro. Este

motor é automaticamente desligadoquando o produto atinge uma das pás

impedindo a rotação normal e destemodo, prolongando a vida útil do

componente.

 

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Chave de Nível Tipo Eletrodos:

Instrumento desenvolvido para adetecção e controle de nível de tanquesou reservatórios onde são armazenadosmateriais líquidos como água ou outros

produtos condutivos.

Hastes metálicas encontram-se emcontato com o processo e ofuncionamento é baseado nacondutividade elétrica: quando o líquidoentra em contato com a haste, o circuitoelétrico é fechado e a saída ON/OFF dachave acionada.

 

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Chave de Nível Tipo Eletrodos:

Esta chave de nível é utilizada nadetecção e controle de nível detanques ou reservatórioscontendo materiais líquidos comoágua, produtos químicos(agressivos ou não), inflamáveis,óleos, entre outros. Seu

funcionamento é baseado naemissão de pulsos de ultra-somentre dois pontos do chanfro dahaste.

Estes pulsos são transmitidossomente quanto o líquido

preenche o chanfro. Nestemomento um circuito eletrônicodetecta a presença do líquido e

aciona a saída (contato elétrico).

 

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Chave de Nível Tipo Capacitivo:

Este dispositivo possui como principal vantagem ofato de ser uma chave de nível extremamenteversátil uma vez que pode ser aplicada na detecçãoe controle de nível de tanques, silos ou reservatórioscontendo praticamente qualquer tipo de produtocomo líquidos ou sólidos.

Não apresenta nenhuma parte móvel uma vez queseu princípio de funcionamento é baseado navariação de capacitância que ocorre quando a hastedetecta produtos com constantes dielétricasdiferentes da do ar. Um circuito eletrônico é

responsável por efetuar esse monitoramento. Nomomento em que o produto entra em contato com ahaste, o contato elétrico da saída é acionado.

 

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EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO EREVISÃO

 

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