Medidores de Nível (1)

MATERIAIS DAS LUVAS CIRRGICAS

MEDIDORES DE NVELMetrologia e SensoresSlide 1Trabalho apresentado ao professor Vincius Schettino, pelos alunos:

-> David Alves-> Hugo Palaroni-> Lara Lacerda-> Lucas Oliveira-> Renato Lobo

Slide 2SUMRIOIntroduo

Conceitos

Tipos de medidores

Medio de nvel por Mtodos Diretos

Indicadores e visores de nvelMedidores de Nvel com boias e flutuadoresIndicador de nvel magntico

Medio de nvel por mtodos indiretos

Medidor de nvel do tipo deslocador Medidor de nvel do tipo hidrosttico

Concluso

Referncias

Slide 3INTRODUONvel uma das variveis mais comuns e mais amplamente utilizadas em aplicaes industriais, consiste na altura do contedo de um reservatrio ou tanque de armazenamento.O controle de nvel pode ser utilizado para: avaliar volume de materiais em reservatrios, balano de materiais em processos contnuos, segurana de processos e etc.

O processo de controle de nvel leva em considerao alguns conceitos fsicos pra o seu funcionamento. Slide 4CONCEITOSRelao Volume x Altura

Densidade e Massa Especfica

Slide 5O volume de um material nada mais do que a rea da base multiplicado pela altura do objeto.Densidadede um corpo (ou objeto) definida como sendo a razo entre sua massa e seu volume.A massa especfica, embora definida de forma anloga densidade, contudo para um material e no um objeto. Para definir a massa especifica de um material necessrio que o mesmo seja homogneo e isotrpico ao longo de todo o volume considerado para o clculo, e que este seja macio.

5CONCEITOSVasos comunicantes

Slide 6O conceito de vasos comunicantes consiste e baseado no fato de que um mesmo lquido que est em recipientes de formatos e volumes diferentes, interligados entre si,ficam sempre na mesma altura, pois suportam a mesma presso.

6CONCEITOSEmpuxo

Teorema de Arquimedes

Todo corpo slido mergulhado num fluido em equilbrio recebe uma fora de direo vertical e sentido de baixo para cima de intensidade igual ao peso do lquido deslocado.

= Empuxo (N) = Densidade do fluido (kg/m) = Volume do fluido deslocado (m)g = Acelerao da gravidade (m/s)Obs.: o empuxo ser maior quanto maior a densidade do fluido.

Slide 7Ao mergulharmos um corpo em um lquido sentimos que este corpo est mais leve, entretanto sua massa permanece constante e a atrao gravitacional sobre ele sempre a mesma.

7Presso Hidrosttica

Da mesma forma como os corpos slidos, os fluidos tambm exercem presso sobre outros, devido ao seu peso.CONCEITOS

Slide 8TIPOS DE MEDIDORESMedidores Diretos

o tipo de medio que se faz para determinar o nvel em funo de uma segunda varivel.

- Rguas ou Gabaritos- Visores de Nvel- Bia ou FlutuadorSlide 9MEDIO DE NVEL POR MEIOS DIRETOS->Indicadores e visores de nvelSada visual

Utilizao de rguas

Vantagem: Baixo custo

Slide 10MEDIO DE NVEL POR MEIOS DIRETOS->Indicadores e visores de nvelMedio com visualizador externo

Slide 11MEDIO DE NVEL POR MEIOS DIRETOS->Indicadores e visores de nvelMedio com visualizador externo

Slide 1212MEDIO DE NVEL POR MEIOS DIRETOS->Indicadores e visores de nvelVisores de vidro tubulares

Tubos conectados a vlvulas de bloqueio quevariam de acordo com a necessidade

No recomendado para lquidos txicos e inflamveisSlide 13

MEDIO DE NVEL POR MEIOS DIRETOS->Indicadores e visores de nvelVisores de vidro plano

Mais robustos

Desvantagem: No visibilidade entre sees

Vantagem: Trabalhar em altas temperaturas e presses

Slide 14MEDIO DE NVEL POR MEIOS DIRETOS->Indicadores e visores de nvelVareta molhada

Monitoramento de leo em carros

Slide 15MEDIO DE NVEL POR MEIOS DIRETOS->Medidores do tipo boias e flutuadoresMassa especfica menor que a do fluido a ser medido

Movimento acoplado a um dispositivo para visualizao

Monitoramento: - Pontos limites - Contnuo

Slide 16MEDIO DE NVEL POR MEIOS DIRETOS->Medidores do tipo boias e flutuadoresMonitoramento com Pontos limites -> Chaves magnticas ou mecnicasChaves magnticas

Slide 17O flutuador fixado a um brao que funciona como alavanca, com a variao de nvel, a boia que contem um ima movimenta-se em direo ao detector magntico, que converte um movimento mecnico em eletrico17MEDIO DE NVEL POR MEIOS DIRETOS->Medidores do tipo boias e flutuadoresMonitoramento com Pontos limites -> Chaves magnticas ou mecnicasChaves mecnicas

Slide 18Mesmo esquema, porem com uma chave mecnica que acionada pelo movimento do braoDectores de mercrio, pelo mercrio ser metal eles conduzem eletricidade, assim os contatos s fecham quando a capsulo ultrapassar um limite, quando a capsula inclinar18MEDIO DE NVEL POR MEIOS DIRETOS->Medidores do tipo boias e flutuadoresMonitoramento com Pontos limites -> Chaves magnticas ou mecnicasChaves mecnicas

Aplicaes:- Tanques de gasolina de carros- Caixa dgua- Monitoramento de enchimento/vazamentoSlide 19MEDIO DE NVEL POR MEIOS DIRETOS->Medidores do tipo boias e flutuadoresMonitoramento com Pontos limites -> Chaves magnticas ou mecnicasChaves mecnicas

Vantagens:- Grande gama de lquidos, inclusive corrosivos- Simples, barato

Desvantagens:- No opera em fluidos que tem metais- No opera em fluidos altamente viscosos

Slide 20Quanto mais viscoso, maior ser a densidade ao longo do curso, descalibrando o sensor20MEDIO DE NVEL POR MEIOS DIRETOS->Medidores do tipo boias e flutuadoresMonitoramento Contnuo -> Chaves magnticas

Slide 21Mais boias reed-switches, que se deslocam sobre o eixo onde esto fixados imas21MEDIO DE NVEL POR MEIOS DIRETOS->Indicador de nvel magnticoComunicao entre o flutuador e o indicador (totalmente magntico) by-passUtilizado em medidores do tipo magnetostritivos

Slide 22TIPOS DE MEDIDORESMedidores Indiretos

a medio que se faz tendo como referncia a posio do plano superior da substncia medida.

- Displace (empuxo)- Presso diferencial (diafragma)- Borbulhador- Capacitncia eletrosttica- Ultra-snico- Por pesagem- Por raio gamaSlide 23MEDIO DE NVEL POR MEIOS INDIRETOS->Medidor do tipo deslocadorO medidor em si consiste de um deslocador que utilizado como sensor de transmisso de nvel. O deslocador tem a forma de um cilindro oco com peso conhecido e pode ser de vrios materiais dependendo do lquido e das condies de trabalho.Materiais comumente utilizados: ao inox 304, 316, 321 ou 347 monel Hastelloytefflon slido, etc.

Slide 24MEDIO DE NVEL POR MEIOS INDIRETOS->Medidor do tipo deslocadorFormas de instalao:Instalar diretamente no equipamento. Mais utilizado em tanques.

Slide 25MEDIO DE NVEL POR MEIOS INDIRETOS->Medidor do tipo deslocador

Formas de instalao:Instalao em um compartimento chamado cmara.O sensor pode ser instalado em um tubo de extenso do equipamento, conhecido na indstria como Stand Pipe. Est forma de instalao mais utilizada em vasos de presso.

Slide 26MEDIO DE NVEL POR MEIOS INDIRETOS->Medidor do tipo deslocadorCalibraoPara calibrao do equipamento, geralmente so depositados, se necessrio, contra pesos granulados, a fim de ajustar o peso do deslocador. A calibrao desse tipo de medidor de nvel, deve ser realizada sempre levando em considerao o peso especfico do lquido.Mtodos de calibrao:- Mtodos para Calibrao do Medidor de Nvel do tipo Empuxo Peso Morto de Calibrao (Calibrao com Peso Morto )- Calibrao atravs da simulao do nvel de gua -> Neste mtodo, caso o liquido de trabalho no seja a agua feita uma correo.

Slide 27MEDIO DE NVEL POR MEIOS INDIRETOS->Medidor do tipo deslocador Vantagens: Manuteno simples e pouca; Robustez; Confiabilidade; Boa preciso; Vida til de operao longa ; Instalao Simples;Limitaes: Aplicaes para medio de slidos e granulados em geral; Tanques, vasos com grandes alturas de medio; No devem ser usados em casos de muita variao da densidade, pois devido ao deslocador do instrumento estar imerso num lquido, o mesmo fica vulnervel mudana da densidade que ir interferir na preciso da medio;

Slide 28MEDIO DE NVEL POR MEIOS INDIRETOS->Medidor do tipo deslocadorAplicaes: Devem ser usados apenas para lquidos relativamente no viscosos e livres de partculas slidas.Geralmente so empregados na medio de gases liquefeitos, condensados, tanque de lquido refrigerante (sistema de refrigerao),etc.Uma aplicao muito comum a medio de nvel de interfaces, ou seja, tanques que contm dois lquidos com diferentes densidades e que no se misturam, como por exemplo a gua e o leo .Medio de nvel em vasos e tanques de pequeno porteMedio de lquidos em temperatura de ebulio.Slide 29MEDIO DE NVEL POR MEIOS INDIRETOS->Medidor do tipo deslocadorAplicaes: O medidor de nvel do tipo deslocador muito utilizado nas industrias de petrleo para medio de nveis de interfaces, onde so conhecidos como LIT Indicador e transmissor de nvel.

Slide 30MEDIO DE NVEL POR MEIOS INDIRETOS->Medidor do tipo deslocadorFotos de Medidores do tipo deslocador

Slide 31MEDIO DE NVEL POR MEIOS INDIRETOS->Medidor do tipo Hidrosttico Medidor de nvel por presso hidrosttica

Medidor de nvel por presso diferencial

Medidor de nvel com borbulhador

Mtodo HTGSlide 32MEDIO DE NVEL POR MEIOS INDIRETOS->Medidor do tipo Hidrosttico

Por presso hidrosttica Se o tanque a ser medido estiver aberto, a baixa presso a mesma da presso atmosfrica, dessa forma o sistema de medio pode ser montado da seguinte forma:

Slide 33MEDIO DE NVEL POR MEIOS INDIRETOS->Medidor do tipo Hidrosttico

Por presso hidrosttica A curva de resposta presso x nvel dada da seguinte forma:

A partir dela, possvel ento, fazer clculos matemticos simples para encontrar o nvel do reservatrio.


Por presso diferencial Se o tanque for fechado, a presso interior diferente da presso atmosfrica e ento necessrio fazer a medio por presso diferencial.


Por presso diferencial Caso contenha vapor no tanque, necessrio preencher a conexo de alta presso com gua para evitar a condensao na tubulao, que pode ocasionar erros na medio.


Por presso diferencial Um problema que pode acontecer com tais medidores, a supresso ou elevao de zero. Isto , o zero do medidor est abaixo ou acima do zero real da grandeza.


Com borbulhador Mais utilizados para fluidos corrosivos, uma vez que no h contato do medidor com o fluido.


Mtodo HTG O mtodo HTG, hydrostatic tank gauging, consiste em uma aplicao especfica que padroniza a medio e monitora operaes em tanques e similares.

Este mtodo fornece informaes sobre: - massa- massa especfica- volume- presso - temperatura- nvelSlide 39MEDIO DE NVEL POR MEIOS INDIRETOS->Medidor do tipo Hidrosttico

Mtodo HTG

Slide 4040CONCLUSOSlide 41REFERNCIAS BIBLIOAGRFICAShttp://www.faculdadedavilamatilde.com.br/publicacoes/Apostila%20%20%20%20%20%20N%C3%ADvel_1_15.pdfhttp://www.peb.ufrj.br/cursos/eel710/SensorNivel.pdfhttp://pt.slideshare.net/jomartg/apresentao-medidores-de-nivelSlide 42

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