Medição de nível · 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.
XK-136P ·
Um transmissor de nível submersível é a resposta direta a uma medição de nível, e é a que menos exige do vaso. A sonda é solta no líquido na ponta do seu cabo e lida; não há montagem a arranjar, alinhamento a ajustar nem caminho livre a manter. O que ela exige em lugar disso é um líquido cuja densidade seja conhecida e estável, e um vaso no qual possa ser descida.
É também a das três tecnologias de nível mais comuns que não se importa com o que a superfície está fazendo, e é isso que a torna o instrumento para um poço de acumulação, um poço de drenagem e uma régua fluviométrica.
A medição é a pressão no fundo do vaso. Uma coluna de líquido exerce na sua base uma pressão que sobe na proporção da sua profundidade, da densidade do líquido e da gravidade, de modo que um sensor apoiado no fundo vê uma pressão que acompanha o nível diretamente. O transmissor converte essa pressão em nível depois de receber a densidade do meio.
Essa única frase contém a qualidade e o defeito do tipo. A qualidade é que a pressão é indiferente à espuma, ao vapor, à condensação, a uma superfície em movimento e a tudo o mais que atrapalha um instrumento sem contato. O defeito é que a conversão depende da densidade, de modo que o nível informado vale apenas o que vale a densidade assumida. Um tanque que ora contém água, ora um fluido de processo, ou um líquido cuja densidade muda com a temperatura, dará dois níveis diferentes a partir de uma só leitura de pressão.
A sonda precisa ser referenciada a alguma coisa, e a atmosfera é a que lhe serve de referência. Um tubo dentro do cabo vai do elemento sensor até o terminal, onde fica aberto ao ar, de modo que a medição é uma pressão manométrica, e não absoluta. Sem ele, o instrumento leria a pressão do espaço de cabeça além da profundidade do líquido, e a leitura se moveria com o barômetro.
Isso faz do cabo parte do instrumento, e não um acessório, e é por isso que o material fornece um comprimento de cabo adequado à faixa e por que o tubo de respiro vale ser protegido durante a instalação. Um tubo dobrado, esmagado ou inundado produz uma leitura de nível que deriva por razões invisíveis no instrumento, e é um dos poucos modos de falha introduzidos pelo instalador, e não pelo processo.
A faixa é escolhida pela profundidade a medir, e o teste útil não é a profundidade máxima, mas o nível normal: uma faixa muito maior que a tarefa usa só uma fração da escala do instrumento e desperdiça resolução que foi paga. O material oferece faixas padrão de um metro a dez metros, com a forma de saída de corrente disponível até 100 m e uma construção especial até 500 m.
A sonda é então ajustada ao meio. As partes molhadas padrão são um diafragma 316L em uma carcaça de aço inoxidável 304 sobre um cabo de borracha, o que serve para água, esgoto e óleos. Onde o meio atacaria esses materiais, o material oferece uma versão anticorrosão, e onde a temperatura ultrapassa o limite padrão ele oferece uma versão de alta temperatura. Como a sonda fica imersa de forma permanente, essa questão de compatibilidade se decide antes da faixa ou da exatidão, e não depois.
O material dá três maneiras de fixar a sonda, e a escolha entre elas diz respeito à água, e não ao instrumento. A imersão direta serve a um líquido parado e limpo: a sonda é descida até pouco acima do fundo e o cabo é fixado acima da superfície. Um tubo perfurado de acalmamento é a resposta em um poço de acumulação sujo ou de escoamento rápido, porque afasta os sólidos das portas e elimina o efeito das ondas e da velocidade. Um bloco de fixação perfurado no fundo é a terceira, para um escoamento forte o bastante para mover a sonda, já que uma sonda que não está vertical e imóvel não lê a coluna de líquido acima dela.
Essa preocupação é a prática deste tipo. Uma leitura que se move com o escoamento, e não com o nível, costuma ser uma entrada despejando sobre a sonda, e o material oferece três remédios específicos para ela: conformar a entrada de modo que o jato se desfaça em gotas, voltar a entrada para cima de modo que a água gaste sua energia no ar, ou abrigar a sonda dentro de um tubo perfurado.
Os limites decorrem do princípio. Um único transmissor manométrico não pode ser usado em um vaso selado ou pressurizado, porque não há atmosfera a que se referenciar e a pressão do espaço de cabeça se somaria à leitura; o arranjo diferencial é a resposta nesse caso. A leitura vale apenas o que vale a densidade assumida, o que importa em um tanque que contém mais de um produto. E a sonda precisa ser compatível com o meio durante toda a sua vida, já que fica imersa de forma contínua, e não ocasional.
O material também deixa várias cifras em aberto. A temperatura de trabalho é dada de duas formas no mesmo documento, de -10 a 40 °C na tabela e de -20 a 40 °C nos cartões de pedido. A exatidão é dada como uma classe em um lugar e como uma porcentagem de resolução em outro, que são grandezas diferentes. A sobrecarga é dada como uma porcentagem sem um tempo. E as saídas do instrumento de controle são declaradas como quatro relés, sem nenhuma saída analógica ou de comunicação indicada.
Os itens que definem a resposta são o meio, a sua densidade e se algum dos dois muda; a profundidade máxima e os níveis mais baixo e mais alto em serviço; se o vaso está aberto à atmosfera; a compatibilidade química das partes molhadas e de qualquer agente de limpeza que a sonda encontrará; a temperatura do meio e a ambiente, de trabalho e extremas; a faixa e o comprimento do cabo, que são encomendados juntos; a saída necessária e o que vai lê-la; se a instalação apenas mede ou também aciona uma bomba ou um alarme; e como o cabo será lançado e vedado no prensa-cabo. Uma descrição do tanque e do meio já bastam para um orçamento que cubra a tarefa. Quantidade, porta de destino e data de entrega necessária completam o pedido.
Todos os valores abaixo vêm da documentação de origem. Quando um parâmetro não consta no material disponível, ele aparece marcado como Informação necessária, e não estimado.
| Faixa de medição | 0 a 1 m, 0 a 3 m, 0 a 5 m e 0 a 10 m como padrão, e até 500 m sob encomendaDe série |
|---|---|
| Exatidão | Classe 0,5, com classe 0,2 sob encomenda; os cartões de pedido também citam uma resolução de 0,5 %, que é uma grandeza diferente de uma classe de exatidão e não é conciliada com ela no materialInformação necessária |
| Deriva anual | ±0,2 % do fundo de escalaDe série |
| Sobrecarga | 150 %De série |
| Tempo de resposta | T90 ≤1 msDe série |
| Compensação de temperatura | 0 a 40 °CDe série |
| Repetibilidade | Não informada no materialInformação necessária |
| Saída | 4-20 mA como padrão; 0-5 V e RS-485 sob encomendaDe série |
|---|---|
| Alimentação | 24 V DCDe série |
| Fiação, saída de corrente | Dois fios, um condutor levando a alimentação e outro levando o sinalDe série |
| Fiação, saída de tensão | Três fios, com um condutor comum além dos de alimentação e de sinalDe série |
| Relés do instrumento de controle | Quatro contatos de relé; nenhuma saída analógica ou de comunicação é indicada para o instrumentoDe série |
| Alimentação do instrumento de controle | 220 V, com um alimentador de 24 V para o transmissorDe série |
| Comprimento do cabo em função da faixa | 5 m de cabo para faixas até 5 m, e um cabo igual à faixa para 6 m e acimaDe série |
| Saída em função da faixa | A forma 4-20 mA é oferecida de 1 m a 100 m; a forma RS-485 é oferecida de 1 m a 15 mDe série |
| Partes molhadas | Diafragma de aço inoxidável 316L, carcaça de aço inoxidável 304 e cabo de borrachaDe série |
|---|---|
| Dimensões da sonda | 26 mm de diâmetro por 110 mm de comprimentoDe série |
| Vedação | Vedação em vários estágios e construção dupla à prova de água, conforme descrito no materialDe série |
| Portas de pressão | Quatro portas em disposição inclinada, descritas como projetadas para não entupirDe série |
| Cabo | Flexível e à prova de água, blindado, com tubo de respiroDe série |
| Grau de proteção | Sonda IP68, conjunto IP65De série |
| Temperatura de trabalho | O material dá -10 a 40 °C na sua tabela e -20 a 40 °C nos cartões de pedido, e os dois são mantidosInformação necessária |
| Temperatura do meio | -20 a 40 °C nos cartões de pedido; o material declara que uma temperatura mais alta exige uma versão especialDe série |
| Temperatura de armazenamento | Não informada no materialInformação necessária |
| Dimensão do painel | 160 × 80 mm, com recorte de 152 × 76 mm e 84 mm de profundidadeDe série |
|---|---|
| Display | Uma coluna luminosa e uma leitura digital, juntasDe série |
| Ajustes de alarme | Quatro pontos, descritos como alto, alto-alto, baixo e baixo-baixoDe série |
| Teclas | Ajuste, aumento, diminuição e deslocamento, com uma chave de mudoDe série |
| Funções | Indicação de nível, alarme de nível e controle de nívelDe série |
| Arranjo de controle | O material mostra um arranjo de enchimento em que uma válvula é aberta em um nível baixo e fechada em um nível alto, e o mesmo instrumento controlando um esvaziamentoDe série |
| Modelo | Configuração | Principais faixas | Disponibilidade |
|---|---|---|---|
| XK-136P | Transmissor de nível hidrostático submersível com diafragma 316L em carcaça de aço inoxidável 304, sobre um cabo com respiro, com opções de saída de tensão e serial | 0 a 1 m, 0 a 3 m, 0 a 5 m e 0 a 10 m como padrão, até 500 m sob encomenda; classe 0,5, classe 0,2 sob encomenda; 4-20 mA; 24 V DC; sonda IP68 e conjunto IP65 | Um único modelo de transmissor. O instrumento de controle oferecido junto a ele não traz designação de modelo no material, por isso é registrado em personalização, e não como uma segunda linha de modelo |
Publicamos certificações apenas quando é possível apresentar uma cópia do certificado, por isso esta seção fica propositalmente vazia, sem aprovações presumidas. Informe quais aprovações a sua aplicação exige e confirmamos o que está disponível para este instrumento.
Os itens a seguir são necessários para uma especificação completa, mas não constam da documentação recebida. Eles são listados em vez de estimados:
Primeiro o meio e a sua densidade, porque o instrumento mede pressão e a converte em nível usando essa densidade, de modo que um tanque que contém produtos diferentes, ou um líquido cuja densidade muda com a temperatura, não dará um nível a partir de uma única calibração. Depois a profundidade a medir, que define a faixa e mostra quanto do fundo de escala o nível normal usa. Depois se o vaso está aberto à atmosfera, já que isso decide se uma referência com respiro basta ou se é preciso um arranjo diferencial. Por fim a temperatura, a compatibilidade química das partes molhadas e se a leitura precisa fazer alguma coisa - encher, esvaziar ou alarmar - além de apenas ser exibida.
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 de cabeça do vaso e a pressão barométrica do dia, de modo que a leitura se moveria com o tempo. O tubo de respiro corre dentro do cabo até o terminal, onde fica aberto ao ar, o que faz da medição uma pressão manométrica e, portanto, um nível. É também a única parte da instalação que um instalador pode estragar com facilidade, já que um tubo dobrado, esmagado ou inundado produz uma leitura que deriva por razões difíceis de ver.
Não como um único transmissor manométrico, porque um vaso fechado não tem atmosfera a que se referenciar e a pressão do espaço de cabeça se somaria à leitura. Vasos fechados e pressurizados são medidos com um arranjo diferencial que compara o fundo do tanque com o topo e cancela a pressão do espaço de cabeça. A forma descrita aqui é para um vaso aberto ou livremente respirado, que é o caso de quase todas as tarefas para as quais ele é comprado - um tanque de água, um poço de acumulação, um poço de drenagem, um reservatório ou um rio.
Nada, e essa é a vantagem de medir pressão em vez de distância. O instrumento fica no fundo e lê a coluna de líquido acima dele, de modo que espuma, uma superfície em movimento, detritos flutuantes e qualquer coisa girando dentro do tanque deixam a leitura praticamente inalterada. O que a perturba é uma entrada despejando diretamente sobre a sonda, porque isso soma pressão dinâmica à altura estática e aparece como uma leitura que se move com o escoamento. A resposta é um arranjo de acalmamento, um abrigo ou um ponto de montagem diferente, e o material dá três deles - um tubo perfurado, um bloco de fixação no fundo, ou conformar a entrada de modo que o jato não caia sobre a sonda.
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