Tipo de produto
Um transmissor de nível hidrostático infere o nível de um líquido a partir da pressão que esse líquido exerce no fundo do vaso. O elemento de medição é descido até o fundo, ou fixado pela parede perto dele, e lê uma pressão que sobe na proporção da altura de líquido acima dele. Como a medição é de pressão, e não de distância, o instrumento é indiferente a tudo o que atrapalha um tipo sem contato: espuma na superfície, vapor no espaço livre do tanque, um agitador girando no tanque e uma escada no canto não alteram a leitura em nada.
Um transmissor de nível hidrostático infere o nível de um líquido a partir da pressão que esse líquido exerce no fundo do vaso. O elemento de medição é descido até o fundo, ou fixado pela parede perto dele, e lê uma pressão que sobe na proporção da altura de líquido acima dele. Como a medição é de pressão, e não de distância, o instrumento é indiferente a tudo o que atrapalha um tipo sem contato: espuma na superfície, vapor no espaço livre do tanque, um agitador girando no tanque e uma escada no canto não alteram a leitura em nada.
É o tipo por trás das tarefas mais simples - tanque de água, poço de acumulação, reserva de água para incêndio, poço de drenagem, régua fluviométrica - e por isso costuma ser o caminho de menor custo para obter um sinal contínuo de nível. A forma submersível, com o sensor selado na ponta de um comprimento de cabo, é jogada direto no líquido e não exige modificação no vaso, e é por isso que ela é a resposta padrão para um poço de acumulação ou reservatório já existente.
Esta página trata do que de fato decide o instrumento: por que a densidade do meio faz parte do cálculo, para que serve o cabo com respiro, como manter a sonda fora da turbulência e como o tipo se separa dos medidores sem contato cotados para o mesmo líquido.
A medição é o princípio de Arquimedes ao contrário. A pressão em um ponto abaixo da superfície é igual à altura de líquido acima desse ponto multiplicada pela densidade do líquido e pela aceleração da gravidade, de modo que um sensor no fundo de um vaso vê uma pressão que acompanha o nível diretamente. O transmissor converte essa pressão em nível depois de receber a densidade. No arranjo com respiro, o sensor fica referenciado à atmosfera por um tubo que corre dentro do cabo, para que as variações da pressão barométrica não apareçam como variações de nível - é para isso que serve o tubo de respiro, e é por isso que bloqueá-lo ou dobrá-lo produz uma leitura que deriva com o tempo atmosférico.
A consequência que o comprador encontra primeiro é que a leitura é uma pressão, então o nível informado vale apenas o que vale a densidade assumida. Dois líquidos de densidades diferentes em um mesmo tanque dão dois níveis diferentes a partir de uma só leitura, e um líquido cuja densidade muda com a temperatura - ou um tanque que ora contém água, ora um fluido de processo - precisa que isso seja declarado, e não presumido. A segunda consequência é que o conjunto tem de ser estanque e corretamente respirado: um transmissor submersível com o respiro bloqueado lê também a pressão do espaço livre, além do nível.
O que esse tipo não sofre é linha de visada nem superfície refletora. Espuma, detritos flutuantes, condensação, vapor e uma superfície em movimento ou irregular deixam a pressão no fundo praticamente inalterada, de modo que uma tarefa que derrota um instrumento de ultrassom ou de radar costuma ser resolvida por este.
Grande parte da especificação é definida por essas decisões, e não pela classe de exatidão. Cada uma restringe a seguinte, e por isso elas são resolvidas em ordem.
| Configuração | Opções a definir | O que isso decide de fato |
|---|---|---|
| Arranjo de medição | Submerso, com o sensor descido no líquido, ou transmissor fixado pela parede do vaso, perto do fundo | Se o vaso precisa ser modificado e se o instrumento pode ser retirado para limpeza sem esvaziá-lo. |
| Sinal de saída | Uma saída de corrente, ou uma saída serial | Se a leitura é transmitida como nível analógico a um controlador, ou lida digitalmente por um sistema. A forma serial atende uma rede de tanques. |
| Faixa | A altura de líquido para a qual o instrumento é encomendado | Que profundidade pode ser medida e quanto da escala cheia o nível normal usa. Uma faixa muito maior que a tarefa desperdiça resolução. |
| Comprimento do cabo | Encomendado junto com o instrumento, não adaptado depois | Se há cabo suficiente para ir do fundo do vaso até o terminal e para ser lançado com a folga e com o prensa-cabo que a instalação precisa. |
| Partes molhadas | O material do diafragma e do corpo em contato com o meio | Se o instrumento sequer resiste ao líquido, o que se decide antes de faixa ou exatidão. |
| Compensação | Se a leitura precisa corrigir a temperatura, ou um meio cuja densidade varia | Se o valor de nível continua correto em toda a faixa de temperatura de trabalho ou deriva com ela. |
| Controle e indicação | Se o laço é lido por um controlador, um indicador, ou um display com alarme e saídas de bomba | Se a instalação apenas mede, ou também age - enchendo, esvaziando ou alarmando por nível. |
| Interface elétrica | A entrada de cabo, o prensa-cabo e o arranjo da fiação | Como o cabo sai do vaso e se a conexão permanece vedada em local molhado ou exposto ao tempo. |
| Fator | Por que isso decide a resposta | Como definir isso antes de cotar |
|---|---|---|
| Densidade do meio, e se ela é constante | O nível é calculado a partir da pressão, então a densidade assumida faz parte da resposta tanto quanto a pressão medida | Informe o meio, sua densidade e se um dos dois muda - inclusive com a temperatura. |
| A profundidade a medir, e a partir de onde | Decide a faixa e se a referência é o fundo do vaso ou a montagem do instrumento | Dê a profundidade máxima e os níveis mais baixo e mais alto em serviço. |
| Se o vaso está aberto à atmosfera | A referência com respiro é o que faz da leitura um nível, e não uma diferença entre tanque e atmosfera | Diga se o vaso é aberto, respirado ou fechado, e onde o instrumento é referenciado. |
| Turbulência, sólidos e a posição da entrada | Uma entrada despejando sobre o sensor, ou um agitador por perto, produz uma leitura oscilante e com viés | Descreva a entrada e qualquer agitação, e se há um arranjo de acalmamento disponível. |
| Compatibilidade química | Determina as partes molhadas, que definem se o instrumento serve ou não antes de qualquer outra coisa | Liste o meio e qualquer agente de limpeza com que o instrumento vá ter contato. |
| Temperatura do meio e do ambiente | As duas atuam sobre o instrumento e sobre a densidade que ele é ajustado para assumir | Dê os valores de trabalho e os valores extremos de cada uma. |
Se algum destes pontos ainda estiver em aberto, envie o que já souber. Um orçamento pode ser emitido a partir da descrição da tarefa e refinado quando as lacunas forem preenchidas.
Estes são os tipos em que uma consulta sobre um transmissor de nível hidrostático normalmente se resolve, e o ponto em que a escolha realmente se decide.
| Alternativa mais próxima | Diferença em relação a um transmissor hidrostático |
|---|---|
| Medidores de nível por ultrassom | Mede pela parte de cima e nunca toca o meio, por isso atende líquidos agressivos, de exigência higiênica ou quentes, em que um instrumento com partes molhadas não é bem-vindo. É o tipo que sofre com espuma, vapor e vaso estreito, tudo o que o transmissor hidrostático ignora. |
| Medidores de nível por radar | Também sem contato, e o mais capaz entre os tipos sem contato em vasos com pó, quentes e carregados de vapor. Como o medidor de ultrassom, é uma medição de distância e precisa de caminho livre, enquanto o tipo hidrostático precisa apenas de acesso ao fundo. |
| Sensores de nível tipo boia | Um flutuador na superfície, mecanicamente simples e imune à densidade, mas limitado a um ponto ou a um curso curto e sujeito a incrustação em líquidos sujos. |
| Sensores de nível capacitivos | Uma sonda cuja capacitância muda com o meio, útil em vasos pequenos e na detecção de ponto. A incrustação sobre a sonda é o que a limita em meios pegajosos. |
| Transmissores de pressão diferencial | Compara o fundo de um tanque fechado com o topo, o que cancela a pressão do espaço livre sem precisar de cabo com respiro. É o arranjo para um vaso fechado ou pressurizado, em que um transmissor manométrico simples não tem atmosfera a que se referenciar. |
| Medidores de nível magnéticos | Indicação visual local, sem alimentação, independente da densidade. Exige uma câmara no vaso e entrega uma leitura, e não um sinal. |
O transmissor hidrostático é o único destes que lê pressão em vez de distância, e é por isso que continua funcionando quando a própria superfície não pode ser vista.
A primeira resposta pode ser um orçamento, e não um conjunto de perguntas, se a consulta trouxer esses dados. Quando um valor não for conhecido, envie a descrição da função e confirmaremos o que ela implica.
Produtos disponíveis
XK-136P · Transmissores de nível hidrostáticos
Transmissor de nível hidrostático submersível para tanques de água, poços de acumulação e reservatórios, de 1 a 10 m como padrão, com sonda IP68.
Também em Medição de nível
Todos os tipos que orçamos em Medição de nível. Um tipo sem link ainda é orçado - ele é descrito na Medição de nível visão geral, e ganha uma página própria assim que um modelo é publicado para ela.
Perguntas frequentes
Porque o instrumento mede pressão, e a pressão em uma dada profundidade depende do peso do líquido. Uma coluna de água e uma coluna da mesma altura de um líquido de processo mais denso exercem pressões diferentes, de modo que uma única leitura de pressão corresponde a dois níveis diferentes. Informa-se uma densidade ao transmissor e ele calcula a partir dela, o que é exato para um único meio de densidade constante e cada vez menos exato para um tanque que recebe produtos diferentes ou cujo conteúdo muda com a temperatura. Quando a densidade não é estável, a leitura ainda pode ser usada - mas como pressão, ou com uma segunda medição ao lado.
Ele mantém o sensor referenciado à atmosfera. O elemento dentro da sonda mede a pressão do líquido acima dela e, sem uma referência, estaria medindo também a pressão do ar no espaço livre do tanque e a pressão barométrica do dia. O tubo corre dentro do cabo até o terminal, onde fica aberto à atmosfera, de modo que a leitura é uma pressão manométrica e, portanto, um nível. Se ele fica dobrado, esmagado ou inundado, o instrumento lê as mudanças do tempo atmosférico como mudanças de nível - um dos poucos modos de falha que o instalador pode causar.
Não como um transmissor manométrico simples, porque um vaso fechado não tem atmosfera a que se referenciar e a pressão do espaço livre se somaria à leitura. Vasos fechados e pressurizados são normalmente medidos com um arranjo diferencial que compara o fundo do tanque com o topo, o que cancela a pressão do espaço livre qualquer que seja o seu valor. A forma submersível com respiro descrita aqui é o instrumento para um vaso aberto ou livremente respirado.
Praticamente nada, e essa é a principal vantagem do tipo. O instrumento fica no fundo e mede o peso do líquido acima dele, de modo que espuma na superfície, vapor no espaço livre, um agitador no tanque e uma superfície irregular ou ondulante não alteram a pressão que ele vê. O que o perturba é a entrada: um jato despejado diretamente sobre a sonda soma pressão dinâmica à altura estática e aparece como uma leitura que se move com o escoamento. O remédio é um arranjo de acalmamento ou um ponto de montagem diferente, e não um instrumento diferente.
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