CAPÍTULO 8 – SENSORES DE NÍVEL

Sensores de nível• Controle de níveis de determinado material em locais de

armazenamento.• Líquidos• Grãos sólidos

Sensores de nível• Controle de níveis de determinado material em locais de

armazenamento. • Tanques abertos;• Tanques pressurizados;• Reservatórios;• Silos, por exemplo.

Sensores de nível

•Mensuração de nível de um material e alertado quando este atinja determinado ponto, os sensores de níveis fixos, ou dêem informações atualizadas sobre o estado e quantidade em estoque, os sensores de nível contínuos.

Sensores de nível - Flutuador

• O flutuador acompanha o movimento do fluído, caso a quantidade de fluído diminua este sensor acompanhara a diminuição do nível, se comportando da mesma forma quando o nível aumentar.

Sensores de nível - Flutuador• Por acionamento de mercúrio• Cabo elétrico;• Haste metálica.

Sensores de nível – Flutuador • Chave de nível bóia

Sensores de nível – Eletrodos Metálicos-condutivos

• Eletrodo de referência.

Sensores de nível – Eletrodos Metálicos-condutivos

• Eletrodo de verificação de uma única cota.

Sensores de nível – Por meio de pressão hidrostática no fundo do tanque

• Medição de nível hidrostática.• Pressão medida por um sensor de pressão• Boa precisão• Fácil instalação

Sensores de nível – Laser• Emissor -> Superfície -> Receptor• Não entra em contato com o fluído.• Medição sensível.

Medição de nível laser• Coloca-se emissor laser em um dos lados do recipiente;• Raio atinge superfície do liquido, sendo então refletido para o detector;• Medidor contínuo sem contato;• Todos os produtos ( leite, cerveja, tintas, etc) podem ser medidos com superfície

reflexiva;• Range de medição de 1 a 20 metros;• Medição sensível a centésimos de milímetros;• Não entram em contado com o fluido do processo;

Radar• Utilizam as propriedades de propagação de ondas;• Sinais de radar polarizados;• Se um sinal emitido colide com um objeto, instrumento introduz uma polarização de

90° no sinal;• Utilizados para medir nível de líquidos e de sólidos em tanques de teto fixo e

flutuante, cilindros, esferas de GLP e silos de minério de ferro.

Radar• Radar do tipo TDR:o Também conhecido como radar guiado, o Usa onda eletromagnética guiada por hastes em lugar de antena,o Localizado no topo do tanque,o Opera com base no tempo entre a emissão e recepção da onda refletida.

• Ampla faixa de aplicação, imunidade a estremos ambientais, baixa manutenção, fácil acesso e fácil calibração.

Radioativos• Compostos de uma fonte de material radioativo e um detector de radiação;• Fonte emite partículas radioativas que atravessam as paredes do silo e do material

contido nele;• Material se coloca entre a fonte e o detector;• Parte da energia é absorvida pelo material do silo;

Radioativos• Utilizados para medir nível de produtos corrosivos, abrasivos, tóxicos ou de

qualquer tipo de perigo;• Indicados para indústria alimentícia e aplicações em processos com altas

temperaturas e pressões;• não há contato direto com o processo;• Apresentam mais despesas que outros;• O produto não pode ser radioativo;• Utilização requer cuidados especiais no que diz respeito à segurança do

trabalhador.

Strain-Gages – Células de Carga• Utiliza as variações resistivas dos resistores submetidos a uma carga;• Quando a carga é aplicada na coluna suporte, a mesma é comprimida, diminuindo sua

resistência• Projetado para que os resistores tornem nulos os efeitos das variações de temperatura;• Ponte elétrica formada pelos quatro elementos é desbalanceada;• Componentes da ponte são projetados para que pequenos sinais de saída sejam obtidos.

Ultrassônico• Obedece ao principio da reflexão das ondas sonoras;• Denomina-se “meio vivo” as superfícies refletoras das ondas sonoras;• Denomina-se “meio morto” as superfícies que não podem refletir as ondas;• O tempo decorrido entre o instante em que o sinal é emitido e o instante que o sinal é

refletido é uma referência para a posição do nível.

Ultrassônico• Aplica-se quando a medição precisa ser efetuada sem que haja contato entre o

elemento de medição e o liquido do processo;• Não tem partes móveis sujeitas a desgaste;• Instalação simples, em qualquer posição e para vários níveis com total ausência de

manutenção; • não sofre interferência de turbulências e é mais econômico;• desvantagem de necessitar a utilização de dispositivos automáticos de

compensação de temperatura.

Alfassônico• Utilizam frequências audíveis;• Tem o mesmo principio de funcionamento dos sensores ultrassônicos;• Precisa de um guia de onda;• Apresenta bom preço e possui uma área de medição morta pequena, quando

comparado com o ultrassônico• Intervalo de medição é menor, além de ser intrusivo e sensível a ruídos do meio.

Fotoelétricos• Necessita de uma fonte de luz, um prisma e uma célula fotoelétrica;• Se não houver liquido, o raio de luz é refletido no prisma para célula

fotoelétrica;• Na presença do liquido, o raio de luz é refratado e a célula fotoelétrica não é

mais iluminada;• Aplicado na manipulação de material, distribuição de embalagens, distribuição

de materiais em depósitos, monitoramento de esteiras rolantes, inclusive na detecção de obstruções, contagem de peças e posicionamento.

Pás Rotativas• Antigas e de baixa confiabilidade;• funcionamento se baseia em um conjunto de pás montado, acionado por um eixo

ligado a um motor montado sobre uma placa ligada à base do instrumento por um sistema de mola e um eixo de torção;

• funciona bem até em aplicações com grande concentração de pó;

Pás Rotativas• Motor e partes internas possuem fácil manutenção;• Sua sensibilidade pode ser ajustada;• Vem sendo substituídas por chaves de nível capacitivas, ultrassônicas e por principio

de vibração, pelo fato de serem mais confiáveis e de baixo custo.

Chaves de Nível Diafragma• Projetadas para detecção de nível de produtos sólidos;• Instaladas externamente ao silo;• Indicadas em aplicações cujo espaço é limitado do reservatório, ou não é permitido

nenhum objeto no seu interior;• O diafragma é o único objeto em contato com o material;• Tem um baixo custo e pode operar em uma larga faixa de temperaturas.

Medidor de Nível por Borbulhamento• Sensor muito preciso;• Medida é proporcionada através de um mini compressor;• Extremidade do compressor localizada na parte mais profunda do corpo de água a ser

medido; • Compressor é acionado em intervalos de tempo ajustáveis;• Sensor de pressão é instalado próximo ao compressor e à jusante de uma válvula

solenoide;

Medidor de Nível por Borbulhamento• Eletrônica do sensor de pressão não é submersa;• Transdutor de pressão tem sua eletrônica submersa;• Há oxidação e, às vezes, infiltração de umidade, danificando o equipamento;• Sistema muito comum em processos com líquidos corrosivos ou com material em

suspenção;

Medidor de Nível por Borbulhamento• Fácil instalação;• Não requer serviços frequentes de manutenção;• Só necessita ser acionado pelo micro controlador periodicamente;• O consumo de energia e o desgaste do compressor é bastante pequeno.• É apropriado para aplicações em locais remotos.