Nivobob Série N 000 Medição ontínua de Nível 1 Informações ...
Medição de Nível Aula Rev 20.01.15
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MEDIO DE NVEL
Professora Cristiane Maia
Controle de Processos Industriais
-
O nvel uma varivel importante na
indstria no somente para a operao do
prprio processo, mas tambm para fins
de clculo de custo e de inventrio.
Professora Cristiane Maia
-
Medio de nvel
Os sistemas de medio de nvel variam
em complexidade desde simples visores
para leituras locais at indicao remota,
registro ou controle automtico.
Professora Cristiane Maia
-
Professora Cristiane Maia
-
Nvel a altura do contedo de um
reservatrio, que poder ser um lquido
ou um slido.
Medio de nvel
Professora Cristiane Maia
-
CLASSIFICAO E TIPO DE
MEDIDORES DE NVEL
1. Mtodo de Medio Direta
2. Mtodo da Medio Indireta
Professora Cristiane Maia
-
Mtodo de Medio Direta
Professora Cristiane Maia
-
Mtodo da Medio Indireta
Professora Cristiane Maia
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CLASSIFICAO E TIPO DE
MEDIDORES DE NVEL
Professora Cristiane Maia
-
MEDIDORES DE NVEL POR
MEDIO DIRETA
1. Medidor de Nvel Tipo Rgua ou
Gabarito.
2. Visores de Nvel.
3. Medidor de Nvel tipo Flutuador.
Professora Cristiane Maia
-
Medidor de Nvel Tipo Rgua ou Gabarito.
Consiste em uma rgua graduada que
tem o comprimento conveniente, para
ser introduzido dentro do reservatrio
onde vai ser medido o nvel.
Professora Cristiane Maia
MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
DIRETA
-
Medidor de Nvel Tipo Rgua ou Gabarito.
medio simples;
instantnea;
de baixo custo.
Professora Cristiane Maia
MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
DIRETA
-
Medidor de Nvel Tipo
Rgua ou Gabarito.
Professora Cristiane Maia
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Medidor de Nvel Tipo
Rgua ou Gabarito.
Professora Cristiane Maia
-
Medidor de Nvel Tipo
Rgua ou Gabarito.
A determinao do nvel acontece atravs
da leitura direta do Comprimento marcado
na rgua, pelo lquido.
A graduao da rgua pode ser em
unidades de comprimento, volume ou
massa.
Professora Cristiane Maia
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Visores de Nvel
Aplica-se nestes instrumentos o princpio
dos vasos comunicantes.
Um tubo transparente colocado a partir
da base do reservatrio at o seu ponto
mais alto, permitindo a leitura precisa do
nvel do lquido, mesmo para altas
presses.
Professora Cristiane Maia
MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
DIRETA
-
Visores de Nvel
Professora Cristiane Maia
-
Visores de Nvel
Os visores de nvel se destinam
exclusivamente monitorao do nvel
de lquido ou da interface entre dois
lquidos imissveis, em vasos, colunas,
reatores, tanques, etc. submetidos ou
no presso.
Professora Cristiane Maia
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Visores de Nvel
Professora Cristiane Maia
-
Visores de Nvel
Recomenda-se que o comprimento do tubo
no exceda 750mm.
Caso seja necessrio cobrir faixas de
variaes maiores, devem ser utilizados 2 ou
mais visores com sobreposio de faixas.
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Visores de Nvel
Professora Cristiane Maia
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Visores de Nvel
Devido s caractersticas construtivas, os
visores de vidro tubular no suportam
altas presses e temperaturas, bem como
apresentam alta probabilidade de quebra
acidental do vidro por choque externo.
Professora Cristiane Maia
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Visores de Nvel
Devido s limitaes quanto a sua
resistncia a segurana, os visores de
vidro tubular so recomendados para
uso em processos que no apresentam
presses superiores a cerca de 2,0 bar
e em temperaturas que no excedam a
100 graus Celsius.
Professora Cristiane Maia
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Visores de Nvel
No se recomenda o seu uso com lquidos
txicos, inflamveis ou corrosivos, visto
que a fragilidade destes instrumentos
aumenta a possibilidade de perda de
produto contido no equipamento
Professora Cristiane Maia
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Visores de Nvel
Professora Cristiane Maia
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Visores de Nvel
Os vidros planos substituram, ao longo
dos anos, quase a totalidade dos visores
tubulares.
Esse fato decorre da inerente falta de
segurana apresentada pelos visores
tubulares em aplicaes com presses
elevadas.
Professora Cristiane Maia
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Medidor de Nvel tipo Flutuador
Uma bia flutuando sobre a superfcie
do lquido acompanha o nvel em que
ele se encontra e transmite os
movimentos para a parte externa do
tanque caso a altura do produto se
altere.
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Medidor de Nvel tipo Flutuador interno
O medidor de nvel com flutuador interno
usualmente utilizado em tanques
abertos.
Deve se tomar cuidado para assegurar
que no ocorra vazamentos quando
estes so usados com presso ou em
tanque vcuo.
Professora Cristiane Maia
MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
DIRETA
-
Medidor de Nvel tipo Flutuador interno
Professora Cristiane Maia
MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
DIRETA
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Medidor de nvel com flutuador externo
Sua vantagem sobre o sistema com
flutuador interno est no fato de que ele
menos afetado por oscilaes na
superfcie do lquido contido no tanque
ou por sua vaporizao.
Professora Cristiane Maia
MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
DIRETA
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Medidor de nvel com
flutuador externo
Professora Cristiane Maia
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Medidor de nvel com flutuador externo
Com este medidor pode-se obter o nvel
em tanques sob presso ou vcuo,medir
nvel de interface entre dois lquidos de
densidades diferentes e medir nvel de
lquidos corrosivos.
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MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
DIRETA
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Medidor de nvel tipo flutuador
livre
Professora Cristiane Maia
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Medidor de nvel tipo flutuador
livre
Professora Cristiane Maia
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Medidor de nvel tipo flutuador
livre
Professora Cristiane Maia
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Medidor de nvel do tipo deslocador (Displacer
empuxo)
Seu funcionamento baseado no Princpio de Arquimedes (Um corpo imerso em lquido, sofre a ao de uma fora vertical dirigida de baixo para cima igual ao peso do volume do lquido deslocado);
Para fazer uso desse tipo de medio usa-se um corpo de dimenses e massa determinadas denominado displacer ou deslocador.
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MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Medidor de nvel do tipo deslocador (Displacer
empuxo)
Um flutuador de formato geralmente cilndrico e volume conhecido, colocado dentro do tanque onde o volume ser medido.
Quanto maior for o nvel, maior ser o volume imerso do flutuador e, pelo princpio de Arquimedes, maior ser o empuxo por ele sofrido
Professora Cristiane Maia
MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Medidor de nvel do tipo deslocador (Displacer empuxo)
Professora Cristiane Maia
MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Medidor de nvel do tipo deslocador (Displacer empuxo)
O deslocador apresenta ligao mecnica com uma espcie de dinammetro que mede seu peso obtm a medida no nvel. .
O peso medido o chamado peso aparente, igual diferena entre o peso do corpo fora do fluido (peso real) e o peso do fluido deslocado ou seja o empuxo.
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MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Medidor de nvel do tipo deslocador (Displacer empuxo)
Uma vez que o peso aparente diminui com o percentual de imerso, logo o peso aparente do deslocador diminui com o aumento do nvel.
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MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Presso Diferencial
a diferena de presso entre dois pontos.
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MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Presso Diferencial
A presso em um ponto do lquido proporcional ao nvel acima desse ponto de
referncia. Matematicamente, tem-se:
p = g L Onde:
p a presso hidrosttica, no fundo
do tanque, ou no nvel 0.
a densidade absoluta do lquido
g a acelerao da gravidade do local
L a altura do lquido ou o nvel do lquido
acima do fundo do poo.
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Presso Diferencial
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MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Presso Diferencial
Professora Cristiane Maia
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Presso Diferencial
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Medidor de Nvel de
interface
Um dos tipos o medidor
eletrnico de interface
utilizado na rea ambiental.
Consta de uma carretel com
uma fita milimetrada e 2
condutores em ao inox.
A medio baseia-se na
medio da condutividade
utilizando um emissor e
coletor infravermelho. A
baixa condutividade
deflagra um sinal sonoro
contnuo e alta
condutividade, intermitente. Professora Cristiane Maia
MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Medidor de Nvel por presso diferencial
tipo Borbulhador
Neste tipo de medio, um tubo inserido
no lquido contido em um vaso.
Uma das pontas submersa no lquido
cujo nvel se deseja medir e atravs da
ponta superior fornecido ar ou gs inerte
permanentemente.
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MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Ser necessria uma presso de ar
igual coluna lquida existente no vaso,
para que o ar vena este obstculo e
consiga escapar pela extremidade
inferior do tubo.
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Medidor de Nvel por presso diferencial
tipo Borbulhador
MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Medidor de Nvel tipo
Borbulhador
Professora Cristiane Maia
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Medidor de Nvel tipo
Borbulhador
Professora Cristiane Maia
A medida feita atravs de um
instrumento transmissor de presso um manmetro.
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Medidor de Nvel tipo
Borbulhador
Com o nvel mximo ajustada a vazo
de ar/gs at o aparecimento de
bolhas.
Quando o nvel do lquido sobe ou
desce a presso interna do tubo
aumenta ou diminui respectivamente
acompanhando o nvel.
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Medidor de Nvel tipo
Borbulhador
Recomendaes para seleo:
1. Os borbulhadores no so recomendados quando o ar ou gs possa contaminar ou alterar as caractersticas do produto.
2. O ar utilizado deve ser o ar de instrumento, seco e isento de leo ou contaminante.
3. O lquido no deve conter slidos em suspenso e sua densidade deve se manter sempre constante.
4. necessrio que o fluxo de ar ou gs seja mantido constante.
5. No indicado para vasos sob presso positiva ou vcuo.
Professora Cristiane Maia
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Medidor de Nvel Tipo Ultra-Som
O ultra-som uma onda sonora (mecnica),
cuja freqncia de oscilao maior do que
aquela sensvel ao ouvido humano, isto ,
acima de 20 kHz.
Professora Cristiane Maia
MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Medidor de Nvel Tipo Ultra-
Som
O ngulo de
incidncia
igual ao
ngulo de
reflexo.
medido o
tempo
desde a
gerao da
onda at o
seu retorno.
Princpio bsico
Professora Cristiane Maia
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Medidor de Nvel Tipo Ultra-
Som
Professora Cristiane Maia
Baseia-se na reflexo da onda gerada
pelo transdutor quando encontra a
interface do lquido cujo nvel se deseja
medir. medido o lapso de tempo desde
o instante em que a onda gerada, at o
seu retorno ao transdutor ECO. Esse
tempo ser proporcional distncia entre
o sensor e a superfcie que causou a
reflexo.
Distncia = Velocidade de propagao
x tempo (ECO).
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Medidor de Nvel Tipo Ultra-
Som
ASSIM:
A VELOCIDADE DE PROPAGAO DA
ONDA DE ULTRA-SOM DEPENDE SE O
MEIO SLIDO,LQUIDO OU GASOSO;
A VELOCIDADE DO SOM A BASE PARA A
MEDIO ATRAVS DA TCNICA DE ECO.
Professora Cristiane Maia
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Medidor de Nvel Tipo Ultra-
Som
A medio de nvel por ultra-som
indireta.
O ultrassom pode ser usado para
medio contnua ou pontual do nvel.
Professora Cristiane Maia
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Medidor de Nvel Tipo Ultra-
Som
Professora Cristiane Maia
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Professora Cristiane Maia
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Medidor de Nvel Tipo Ultra-
Som
A velocidade de propagao da onda som
em meio elstico depende da elasticidade e
densidade do meio, as quais variam com a
temperatura e presso.
Por essa razo a maioria dos transdutores
incorporam sensores de temperatura para a
correo da velocidade do som.
Professora Cristiane Maia
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Medidor de Nvel Tipo Ultra-
Som As principais vantagens do princpio so
1. ausncia de peas mveis;
2. habilidade de medir nvel sem contato com o
processo;
3. a preciso e confiabilidade do sistema no so
afetadas por variaes na composio,
densidade, umidade, condutividade eltrica ou
constante dieltrica do fluido do processo.
Professora Cristiane Maia
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Medidor de Nvel tipo Radioativo
Os sistemas radiamticos so utilizados
para medio de nvel de lquidos, polpas
ou slidos granulados em aplicaes onde
nenhuma outra tecnologia disponvel pode
ser aplicada.
Professora Cristiane Maia
MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Medidor de Nvel tipo Radioativo
Consiste na emisso de raios gama
atravs de uma fonte de radiao e uma
unidade eletrnica conversora e
transmissora de sinal, que transforma a
radiao em sinal eltrico de corrente
contnua.
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MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Medidor de Nvel tipo
Radioativo
A fonte geralmente Ce 137 e mantida
blindada.
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Medidor de Nvel tipo
Radioativo
Professora Cristiane Maia
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Medidor de Nvel tipo
Radioativo
O detector mais utilizado formado por uma
cmara contendo gs inerte (argnio, por
exemplo) pressurizado, alimentado por uma
tenso contnua negativa (-15 VDC) e um coletor
de eltrons (que so retirados da ltima camada
do tomo pela incidncia do raio gama).
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Medidor de Nvel tipo
Radioativo
A corrente eltrica produzida pela passagem dos
raios gama diretamente proporcional a
intensidade da radiao e inversamente
proporcional ao nvel do produto no silo ou
tanque.
Esse sinal convertido em tenso e/ou frequncia
e transmitido atravs de sinal de corrente de 4 a
20 mADC.
Professora Cristiane Maia
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Medidor de Nvel tipo
Radioativo
A transmisso
dos raios
inversamente
proporcional ao
nvel do lquido
no tanque, j
que o fluido
bloquear parte
da energia
emitida.
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Medidor de Nvel tipo
Radioativo DETECTOR FONTE
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Medidor de Nvel tipo
Radioativo
VANTAGENS:
A medio independe de propriedades fsicas e qumicas;
No limita a forma do reservatrio;
Boa confiabilidade;
Baixa manuteno;
Aplica-se slidos e lquidos. Professora Cristiane Maia
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Medidor de Nvel tipo
Radioativo
LIMITAES:
A principal o risco devido radiao;
Custo elevado.
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Medio de Nvel por Pesagem
A medio de nvel por pesagem
consiste basicamente na instalao de
clulas de cargas nas bases de
sustentao do silo cujo nvel se deseja
medir.
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MEDIDORES DE NVEL POR MEDIO
INDIRETA
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Medio de Nvel por
Pesagem
uma medio de nvel indireta, simples e
econmica.
Relaciona o peso obtido por uma balana com o
volume do produto.
Para a pesagem utilizada uma clula de carga que
um sensor formado por uma estrutura mecnica
projetada para receber esforos e deformar-se
dentro do regime elstico.
Professora Cristiane Maia
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Medio de Nvel por
Pesagem
Professora Cristiane Maia
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Medio de Nvel por
Pesagem
A medio de nvel por pesagem
consiste basicamente na instalao de
clulas de cargas nas bases de
sustentao do silo cujo nvel se deseja
medir.
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Medio de Nvel por
Pesagem
Professora Cristiane Maia
As clulas de cargas
podem ser instaladas
sob os pontos de
apoio da estrutura
do silo de forma que
o peso do silo
nelas aplicado.
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Medio de Nvel por
Pesagem
Os sistemas de esvaziamento e
enchimento no devem interferir
significativamente.
Pode ser necessrio sistema anti-
vibrao.
Professora Cristiane Maia
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Medio de Nvel por
Pesagem
Professora Cristiane Maia
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Escolha do medidor de nvel
Deve considerar:
a) Caractersticas fsicas e qumicas do que se
quer medir.
b) Interferncias da temperatura e presso;
c) Local de instalao;
d) Empoeiramento gerado no armazenamento.
e) Perfil de carga descarga, dentre outros.
Professora Cristiane Maia
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Medio de Nvel
Alarme e intertravamento
A medio de nvel est sempre relacionada ao
controle de quantidades armazenadas.
Nessa condio so usados medidores chave de
nvel, que tm como objetivo acusar situaes
extremas, evitando transbordos e falta de
materiais.
Professora Cristiane Maia
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Medio de Nvel
Alarme e intertravamento
CHAVES DE NVEL
Alguns valores, uma vez atingidos requer imediata
ao para manter boas condies de operao e
segurana.
As chaves de nvel atuam de modo a ligar ou
desligar uma bomba, acionar um alarme ou
desencadear uma srie de aes automticas.
Professora Cristiane Maia
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Medio de Nvel
Alarme e intertravamento
CHAVES DE NVEL
So compostas de 2 partes:
a) Um detector que informa ao circuito de sada a
presena ou ausncia de nvel.
b) Um circuito de sada que muda o estado de
sada da chave em funo da informao
recebida. Professora Cristiane Maia
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Medio de Nvel
Alarme e intertravamento
INTERTRAVAMENTO
O objetivo do sistema de intertravamento de
automtica ou manualmente causar um conjunto
previsvel de operaes, quando os limites do
processo forem excedidos, os equipamentos
mecnicos e eltricos falharem, a energia faltar ou
os componentes falharem, individualmente ou em
combinao.
Professora Cristiane Maia