A medição de nível sem contato é uma das tecnologias essenciais na automação industrial. Essa abordagem permite o monitoramento dos níveis de líquidos ou sólidos em tanques, contêineres ou canais abertos sem interação física com o meio. Entre os métodos sem contato mais utilizados estão os medidores de nível ultrassônicos e por radar. Se o usuário deseja aplicar a medição sem contato no controle de nível, a compreensão do funcionamento dos medidores de nível ultrassônicos e por radar auxilia na seleção adequada para cada cenário específico.
Princípio de funcionamento
Medidores de nível ultrassônicosO sistema opera emitindo pulsos de ondas sonoras de alta frequência para determinar a distância entre o sensor e a superfície do meio líquido/sólido. Essas ondas viajam pelo ar, refletem na superfície do material e retornam ao sensor. A distância pode ser determinada pelo tempo gasto pela onda em seu percurso. Portanto, o instrumento é posicionado a uma distância logo acima da superfície do meio, sem que nenhuma parte precise ser tocada diretamente ou submersa nele.
Medidores de nível por radarUtiliza ondas eletromagnéticas (micro-ondas) em vez de som para determinar o nível de um líquido ou sólido. De forma semelhante, os sinais de micro-ondas são emitidos em direção à superfície do meio, refletidos e recebidos de volta pelo instrumento. Durante o processo, não há contato físico entre o corpo do instrumento e o meio. Através do registro do tempo de propagação dos sinais de onda, a distância do instrumento até a superfície do material pode ser calculada.
As medições de nível dos dois tipos compartilham as mesmas fórmulas:
D = (C*T)/2
L = H - D
Onde,
DDistância da superfície do meio ao instrumento
CVelocidade do som (para ultrassom) Velocidade da luz (para radar)
TIntervalo de tempo entre a emissão e a recepção.
LNível médio a ser medido
HAltura da base do recipiente até o instrumento
Diferentemente dos instrumentos de contato comuns, que eliminam o contato físico com a substância, as tecnologias ultrassônicas e de radar se destacam no controle de nível de materiais corrosivos, viscosos ou perigosos que poderiam danificar ou obstruir os componentes em contato com o fluido, como flutuadores, sondas ou linhas de impulso. A instalação é simplificada, pois os dispositivos são montados externamente, e a necessidade de manutenção e o tempo de inatividade são geralmente mínimos devido ao design não invasivo. Indústrias como processamento químico, tratamento de água e produção de alimentos podem se beneficiar muito dos sensores de nível sem contato ultrassônicos e de radar, devido à sua versatilidade e confiabilidade no controle de processos com líquidos, fluidos, pastas e sólidos em diversas geometrias de tanques.
Comparação entre ultrassom e radar
O medidor de nível ultrassônico é fácil de instalar e requer configuração mínima. Comparado ao medidor de nível por radar, o ultrassônico geralmente custa menos e, portanto, é preferido em aplicações com restrições orçamentárias. No entanto, o desempenho dos instrumentos ultrassônicos é mais suscetível aos efeitos ambientais de poeira, espuma, turbulência do ar e temperaturas e umidade extremas, que podem absorver ou desviar as ondas sonoras e causar perda de sinal.
Por outro lado, o medidor de nível por radar é conhecido por sua alta precisão, longo alcance e confiabilidade comprovada em ambientes operacionais severos. Ele é menos suscetível aos fatores que afetam a tecnologia ultrassônica. No entanto, isso significa que os produtos de radar são geralmente mais caros. A constante dielétrica é outro fator importante para a medição por radar. Materiais com baixa constante dielétrica podem enfraquecer a reflexão do sinal de eco, levando a medições instáveis ou perdidas.
Em resumo, quando o usuário decide aplicar a medição de nível sem contato, o sensor ultrassônico é ideal para condições de trabalho moderadas e projetos com orçamento limitado, enquanto o radar é indicado para ambientes mais desafiadores e para a busca de medições de alta precisão. Em qualquer caso, é fundamental garantir que as características do meio e do ambiente, bem como a estrutura do sistema de processo, sejam adequadas à implementação do método de medição sem contato desejado.
Notas de instalação para instrumentos sem contato
- ✦ O local de instalação deve estar o mais longe possível da fonte de ruído.
- ✦ A junta de borracha pode ser usada para montagem em ambientes com vibração.
- ✦ A distância do sensor ao nível estimado mais alto deve ser maior que a zona cega de medição.
- ✦ A posição do sensor deve manter uma certa distância da parede do recipiente, de acordo com o ângulo de emissão.
- ✦ A área de medição deve estar livre de obstáculos que possam causar interferência no sinal, como escadas ou vigas transversais.
- ✦ Para medições em meios sólidos, a posição de montagem deve evitar a área de abertura de alimentação do material.
- ✦ É melhor evitar grandes flutuações de temperatura no local de instalação do instrumento.
- ✦ A sonda do sensor deve estar perpendicular à superfície do meio para garantir o melhor desempenho.
Xangai WangyuanSomos um fabricante de instrumentos com mais de 20 anos de experiência no fornecimento de sensores de nível sem contato ultrassônicos e por radar, além de outros tipos de instrumentos de medição de nível. Entre em contato conosco para esclarecer suas dúvidas sobre produtos de medição de nível sem contato.
Data da publicação: 11/03/2025