Sensores de nível de líquido são usados em uma variedade de aplicações. Eles vêm em muitos tipos, incluindo óptico, cadeia resistiva, radar e ultrassônico. Embora cada um tenha suas próprias vantagens, todos podem ajudá-lo a acompanhar os níveis de líquido ou pó.
Os sensores de nível de líquido com cadeia de resistência são usados em uma variedade de aplicações. Esses dispositivos funcionam bem nas indústrias alimentícia, de tratamento de resíduos e química. Seu design de baixa manutenção os torna uma ótima escolha.
Basicamente, um sensor de nível de cadeia resistiva é semelhante a um sensor de nível de flutuador magnético. Ambos possuem um flutuador com imãs permanentes embutidos. A bóia ativa um "interruptor reed" selado na haste da válvula. Este interruptor é ativado quando o flutuador está fora de posição.
Há também um sensor de detecção de nível de líquido. Eles medem apenas níveis acima ou abaixo de um ponto. Ao contrário dos sensores de nível condutivos, eles não monitoram a posição do flutuador.
Para líquidos agressivos, devem ser usados sensores feitos de Hastelloy ou titânio. Além disso, os eletrodos devem ser isolados com espaçadores. Dependendo do meio, os eletrodos podem exigir um revestimento dielétrico para minimizar os efeitos da corrosão.
Os sensores de nível condutivo são seguros de usar porque operam em tensões muito baixas. Embora esses sensores não sejam tão precisos quanto os sensores magnéticos de flutuação, eles são fáceis de instalar e fornecem um método conveniente de medir o nível de líquido.
Os sensores de nível de fita magnética resistiva são muito baratos para comprar e instalar em comparação com outros tipos de sensores. Dois fios inseridos no líquido criam uma mudança na resistência à medida que o nível do líquido aumenta.
Os sensores de nível de líquido são usados em muitas indústrias, incluindo aviação, petróleo e gás, águas residuais e petroquímica. Eles podem controlar automaticamente válvulas solenoides, alarmes altos/baixos e bombas. Apesar de sua simplicidade, eles são úteis em uma variedade de aplicações, incluindo lubrificantes, combustíveis, produtos petrolíferos e produtos farmacêuticos.
Radar de onda guiada e sensores de nível ultrassônico são outros métodos de medição de nível de líquido. Eles são todos baseados no princípio da pressão hidrostática de uma coluna líquida.
Sensores de nível ultrassônico são dispositivos que usam ondas sonoras para determinar a distância entre um objeto e um meio. Eles são comumente usados para medir o fluxo do canal aberto.
Eles são pequenos e portáteis e podem ser facilmente transportados. Ao contrário dos transmissores de nível de radar, eles podem ser instalados em locais apertados.
Eles são projetados para uso com uma ampla variedade de líquidos de limpeza. No entanto, sua natureza transitória e precisão limitada os tornam inadequados para líquidos espumosos ou quimicamente densos.
Os sensores de nível ultrassônico funcionam emitindo pulsos de som de alta frequência e recebendo ecos do material alvo. Este sinal refletido é medido, convertido em um sinal elétrico e interpretado pelo circuito de controle.
Podem ocorrer leituras falsas porque a velocidade das ondas sonoras varia com a densidade, temperatura e pressão de vapor. Além disso, a turbulência da superfície pode afetar o sinal de retorno.
A instalação também é importante. É melhor instalar sensores ultrassônicos em ambientes previsíveis. A instalação adequada ajudará a eliminar leituras falsas.
O invólucro do dispositivo deve ser compatível com o material do tanque. Vários revestimentos e obstruções também podem afetar o sinal de retorno.
Alguns sensores ultrassônicos possuem aquecedores integrados. Isso ajuda a garantir medições confiáveis ao longo do ano.
Alguns sensores ultrassônicos podem ser montados diretamente no teto. Esses dispositivos também são adequados para uso em áreas alagadas. Alguns fabricantes oferecem uma variedade de opções de montagem.
A medição de nível ultrassônico é uma tecnologia bem estabelecida. Instalação simples e longa vida útil. Embora não seja ideal para mexer ou espumar líquidos, é uma ótima maneira de medir os níveis de líquidos em espaços confinados.
Se você estiver pensando em instalar um sensor ultrassônico de nível de líquido, escolha o sensor que atenda às suas necessidades específicas de aplicação.
Sensores ópticos de nível de líquido são uma ótima maneira de detectar níveis de líquido. Eles fornecem leituras precisas e confiáveis e são uma alternativa segura aos interruptores mecânicos. Esses dispositivos são pequenos em tamanho, baixo consumo de energia e possuem uma ampla gama de funções.
Sensores de nível óptico usam luz para indicar o nível de líquido em um tanque. Este equipamento é comumente usado em aplicações de fabricação e processamento químico. Sensores de nível óptico típicos usam luz infravermelha que é refletida de volta para o receptor.
Ao contrário dos interruptores de nível mecânicos, os sensores de nível óptico não possuem partes móveis. Portanto, eles são adequados para ambientes hostis. Esses dispositivos podem operar em várias temperaturas, incluindo temperaturas altas e baixas. Eles podem ser projetados para medir materiais opacos ou reflexivos.
Os sensores de nível óptico funcionam alterando o ângulo no qual ocorre a reflexão interna total. Isso pode ser feito trocando o prisma. Dependendo do tipo de fluido, o sinal pode ser medido em unidades como libras, mililitros ou milímetros.
Os sensores ópticos são úteis em situações em que é necessária uma rápida mudança de estado, como no processamento químico. No entanto, eles não são adequados para medição contínua de nível.
Os sensores de nível óptico podem ser configurados com saída analógica ou digital. Eles também podem ter várias saídas, portanto, podem ser colocados em vários locais. Apesar de seu tamanho e simplicidade, os sensores de nível óptico são muito precisos.
Usar o sensor de nível óptico correto para a aplicação é fundamental. Se o líquido for muito viscoso ou viscoso, o sensor pode não fornecer leituras confiáveis. Também é importante verificar a fiação. O uso de fiação incorreta pode causar danos irreversíveis.
As medições mais precisas e eficazes são uma combinação do sensor certo, a fiação certa e a instalação certa.
Espera-se que o mercado de sensores de nível de líquido por micro-ondas testemunhe um rápido crescimento em um futuro próximo. Espera-se que o mercado seja impulsionado por diversos fatores como o surgimento da Indústria 4.0 e a automação de processos industriais. Esses dispositivos podem ser usados para monitorar ativos móveis, dragar camadas de entulho e sistemas de alerta de obstáculos.
Ao contrário de outros métodos de medição de nível de líquido, as microondas não envolvem contato. Seu desempenho e consumo de energia são muito menores. Eles também podem ser usados em ambientes agressivos.
Indústrias de todos os tipos dependem de micro-ondas para medição de nível de líquido. No entanto, eles devem ser instalados de maneira adequada. Alguns fatores que podem afetar a precisão do sensor incluem a força mecânica do líquido, carga de vento, espuma e fluido cobrindo o sensor.
Embora a tecnologia não seja um conceito novo, ela passou por avanços tecnológicos significativos. Especificamente, muitas variantes especializadas surgiram na indústria.
Essas variantes especiais foram desenvolvidas para atender às necessidades de uma ampla gama de aplicações. Eles incluem sensores de micro-ondas capacitivos, sem contato e guiados.
Embora os sensores de nível capacitivos sejam os mais populares, seu desempenho e precisão variam dependendo da constante dielétrica e constante dielétrica do meio. Normalmente, tem uma incerteza de medição de 1% a 2%.
Por outro lado, sensores sem contato usam ondas eletromagnéticas para transmitir sinais. As informações podem ser exibidas na tela do dispositivo ou em um indicador externo.
Os sensores de micro-ondas guiados estão um passo mais perto de se tornarem sensores universalmente aplicáveis. É especialmente adequado para materiais a granel.
As micro-ondas têm um desempenho superior em comparação com outras tecnologias. Eles também são relativamente baratos.
Sensores de nível de radar são usados em aplicações de medição de nível de líquidos e sólidos. Eles são ideais para líquidos com propriedades dielétricas baixas e também podem ser usados em ambientes perigosos.
Como outros tipos de sensores de nível de líquido, a precisão do equipamento de radar depende do transmissor e do receptor. Uma boa relação sinal/ruído e a qualidade do software de processamento de eco são muito importantes.
A banda de frequência para sensores de nível sem contato é geralmente de 6 ou 10 GHz, mas os radares mais novos usam frequências de até 80 GHz. A frequência de transmissão afeta o ângulo do feixe e a intensidade do sinal.
Os sensores modernos são capazes de produzir sinais de maior qualidade com mais versatilidade e confiabilidade. Eles também são menos dependentes do consumo de energia.
Os problemas de confiabilidade do sinal tendem a ocorrer nos primeiros centímetros da instalação. Hardware de montagem, como tubulação coaxial, pode ser usado para melhorar a qualidade do sinal.
Os sensores de nível de radar são altamente sensíveis às características do produto que medem. Portanto, eles não são recomendados para medir produtos espumosos ou empoeirados.
Existem outros tipos de sensores de medição de nível, incluindo ultrassônico, capacitivo e de pressão. Alguns desses sensores também fornecem uma exibição local para conveniência do operador.
Além disso, os sensores de nível de raios gama são adequados para todos os tipos de aplicações. Estes podem ser instalados dentro ou fora do tanque e são seguros de usar.
A precisão de um sensor de nível de radar depende do projeto de seu transmissor e receptor, bem como da antena. Também depende do estado do equipamento eletrônico.
A escolha de um sensor de medição de nível é fundamental para manter seu processo funcionando sem problemas. Escolher o equipamento certo pode ajudar a evitar paradas e despesas desnecessárias.
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