Tipo de produto
O medidor de nível por ultrassom mede a distância até a superfície do que está em um tanque, silo ou canal cronometrando um pulso sonoro que viaja até a superfície e volta. O transdutor é montado acima do conteúdo e nunca o toca, e aí está a razão de ser do tipo: nada é molhado, nada corrói e nada precisa ser limpo. Quando um vaso contém esgoto, um produto químico, um alimento ou uma polpa, essa ausência de contato costuma ser o motivo de a tecnologia ser escolhida em vez de uma boia, uma sonda ou um transmissor de pressão.
O medidor de nível por ultrassom mede a distância até a superfície do que está em um tanque, silo ou canal cronometrando um pulso sonoro que viaja até a superfície e volta. O transdutor é montado acima do conteúdo e nunca o toca, e aí está a razão de ser do tipo: nada é molhado, nada corrói e nada precisa ser limpo. Quando um vaso contém esgoto, um produto químico, um alimento ou uma polpa, essa ausência de contato costuma ser o motivo de a tecnologia ser escolhida em vez de uma boia, uma sonda ou um transmissor de pressão.
Um único instrumento cobre uma faixa muito ampla de aplicações, porque para a medição não importa o que haja sob a superfície. A água em um poço de acumulação, o ácido em um tanque de armazenamento, o grão em um silo, o nível de um rio sob uma ponte e o conteúdo de um pequeno vaso de dosagem são todos medidos pelo mesmo princípio, e apenas a faixa, a montagem e o material do transdutor mudam. As formas práticas acrescentam um display integrado e uma saída serial, e uma variante envia a leitura por rede celular para locais sem fiação alguma.
Esta página trata de como o tipo é configurado: como faixa, distância de bloqueio e ângulo do feixe limitam, em conjunto, o local onde o instrumento pode ser montado, quando se exige a forma integrada ou separada e como ele se distingue do medidor de nível por radar cotado para a mesma aplicação.
O transdutor transmite e recebe. Uma rajada de som é enviada para baixo, reflete na mudança de densidade na superfície do meio e retorna; o tempo entre a transmissão e a recepção dá a distância, e subtraí-la da altura de montagem fornece o nível. Como a velocidade do som no ar varia com a temperatura, um instrumento desse tipo traz um sensor de temperatura e corrige a contagem do tempo em função dela, e é por isso que a temperatura da instalação faz parte da especificação, e não do detalhe do entorno.
Daí decorrem três restrições geométricas que, juntas, decidem se um dado vaso pode sequer ser medido. A primeira é a distância de bloqueio: perto do transdutor o instrumento não consegue separar a própria transmissão do eco que retorna, de modo que uma banda logo abaixo da face é inacessível e o nível mais alto que o vaso pode atingir precisa ficar abaixo dela. A segunda é o ângulo do feixe: o pulso se abre à medida que viaja, de modo que em um vaso alto e estreito o feixe pode atingir a parede ou um acessório interno e devolver um eco falso. A terceira é o afastamento da parede: para uma dada faixa existe uma distância mínima entre transdutor e parede do vaso, porque a reflexão da parede chega quase junto da reflexão da superfície.
São essas três restrições que fazem o tipo ser especificado a partir do desenho do vaso, e não apenas de uma faixa de nível. Um número de faixa cotado sem a altura de montagem, a distância de bloqueio e as obstruções internas ainda não determina um instrumento.
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 |
|---|---|---|
| Formato do instrumento | Integrado, com transdutor e eletrônica em uma só carcaça, ou separado, com os dois unidos por cabo | O ponto em que a eletrônica pode ser alcançada e lida. A forma separada coloca o indicador à altura dos olhos e o transdutor no vaso, que é o arranjo usual quando o topo do vaso é inacessível ou o espaço acima dele é apertado. |
| Faixa | Um conjunto de faixas, cada uma com sua distância de bloqueio | A altura de vaso que pode ser coberta e a banda sob o transdutor que não pode ser usada de forma alguma. Uma faixa maior normalmente traz uma distância de bloqueio maior, de modo que um vaso alto e um vaso com nível máximo elevado não são o mesmo requisito. |
| Material do transdutor | Faces de uso geral e faces resistentes à corrosão | Se o instrumento resiste à atmosfera acima do meio, o que se decide em separado de o próprio meio ser agressivo. |
| Montagem | Arranjos com flange, com rosca, com suporte e de montagem livre | Como o transdutor é mantido na altura correta e perpendicular à superfície e se o vaso pode ser aberto para receber a fixação. |
| Saídas | Saídas analógicas, a relé e seriais, em várias combinações | Se a leitura aciona um display, um alarme, uma bomba ou um sistema de controle. O número de relés disponíveis decide quantas ações um instrumento pode executar. |
| Comunicação | Uma saída serial por fio, ou um enlace sem fio opcional | Se o local tem alguma fiação e se a leitura precisa ser vista à distância. |
| Alimentação | CC de baixa tensão, ou rede elétrica quando se usa a forma separada | Se existe alimentação no vaso, o que costuma ser o fator decisivo em um local remoto. |
| Display e indicação local | Display integrado, ou um indicador separado | Se alguém lê o nível junto ao vaso, ou apenas em uma sala de controle. |
| Fator | Por que isso decide a resposta | Como definir isso antes de cotar |
|---|---|---|
| Altura do vaso e o nível mais alto | A faixa precisa cobrir a extensão de trabalho, e o topo dessa faixa precisa ficar livre da distância de bloqueio | Informe a altura do vaso e o nível mais alto que o conteúdo atinge, e não só a altura do vaso. |
| Diâmetro do vaso e acessórios internos | O feixe se abre à medida que viaja, de modo que o afastamento da parede e qualquer saliência decidem se um eco limpo retorna | Descreva a forma do vaso e o que há dentro dele, inclusive agitadores, escadas, serpentinas de aquecimento e tubos de enchimento. |
| Posição de montagem e acesso | Decide o formato, a faixa e se a eletrônica pode ser lida localmente | Indique onde o instrumento pode ser fixado e se o topo do vaso é alcançável. |
| Atmosfera acima do meio | Vapor, condensação, pó e espuma afetam o eco que retorna cada um de um modo diferente do ar limpo | Indique o vapor, a temperatura e se há condensação ou espuma formando-se na superfície. |
| Faixa de temperatura | A velocidade do som muda com a temperatura, de modo que a faixa de condições faz parte da seleção | Informe as temperaturas de trabalho e as temperaturas extremas no instrumento. |
| Se a leitura é local ou remota | Decide as saídas, a comunicação e o arranjo de alimentação | Diga onde a leitura precisa aparecer e o que deve agir a partir dela. |
Se algum desses pontos ainda estiver em aberto, envie o que já se sabe. Um orçamento pode ser emitido a partir da descrição da aplicação e refinado quando as lacunas forem preenchidas.
Estes são os tipos em que uma consulta sobre um medidor de nível por ultrassom normalmente se resolve, e o ponto em que a escolha realmente se decide.
| Alternativa mais próxima | Diferença em relação a um medidor de nível por ultrassom |
|---|---|
| Medidores de nível por radar | Também sem contato e montado acima do meio, mas trabalha com micro-ondas e é em grande parte indiferente ao vapor, às camadas de temperatura e ao pó que perturbam um pulso acústico. É a resposta para um vaso quente, empoeirado ou carregado de vapor, e normalmente é o mais caro dos dois. |
| Transmissores de nível hidrostáticos | Fica no fundo do vaso, dentro ou sobre ele, e infere o nível a partir da altura de líquido acima. Não é afetado por espuma, vapor nem acessórios internos, exige um meio cuja densidade seja conhecida e estável e fica molhado, que é a contrapartida em relação às famílias sem contato. |
| Sensores de nível capacitivos | Uma sonda cuja capacitância muda com o meio ao seu redor. Simples para um ponto e para vasos pequenos, e prejudicada pela incrustação sobre a sonda. |
| Sensores de nível tipo boia | Um flutuador de deslocamento que acompanha a superfície. Mecanicamente simples e independente de espuma e vapor, mas as peças móveis se sujam, e o dispositivo fornece um ponto ou uma faixa curta, e não uma medição contínua. |
| Medidores de nível magnéticos | Um flutuador dentro de uma câmara move uma coluna magnética do lado de fora dela, fornecendo uma leitura visual local que não precisa de alimentação. É uma leitura, e não um sinal, e a câmara fica molhada. |
| Transmissores de nível por ultrassom | O mesmo princípio de medição concebido para transmitir, e não para indicar localmente, que é a forma escolhida quando a leitura só interessa como sinal. |
O limite entre ultrassom e radar é traçado normalmente pela atmosfera acima do meio e pela temperatura, e não pela faixa de nível, que ambos cobrem.
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
SIN-MP-C (4 modelos) · Medidores de nível por ultrassom
Medidor de nível por ultrassom sem contato para tanques, poços, canais e silos, nas formas integral e separada, com 4-20 mA, RS-485 e um par de relés.
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 transdutor precisa parar de transmitir para poder escutar. Enquanto o pulso está saindo, a face não ouve o eco que retorna, de modo que a banda logo abaixo dela é inacessível, e é o que se chama distância de bloqueio ou zona morta. Não é uma falha e não se elimina com ajuste. O que isso significa na prática é que o nível mais alto que um vaso tem permissão de atingir precisa ficar abaixo dessa banda; por isso, um tanque que enche até o topo exige que o instrumento seja elevado, que um tubo vertical de nivelamento o leve para acima dessa banda, ou outra tecnologia.
Não através de um teto sólido, porque o pulso viaja no ar e seria refletido pelo próprio teto. O que esse tipo precisa é de uma abertura no topo do vaso, de uma montagem que mantenha o transdutor perpendicular à superfície e livre do nível mais alto e de ar livre entre a face e a superfície. Um tanque fechado sem abertura não pode ser medido assim; um tanque fechado com bocal pode, desde que o bocal seja largo o bastante para não funcionar como guia de ondas.
A atmosfera acima do meio, mais do que o próprio meio. Um pulso de ultrassom viaja no ar e é retardado, disperso ou absorvido por vapor, gradientes de temperatura, pó e espuma, de modo que um vaso quente, um silo empoeirado ou um tanque que libera vapor tende a ficar com o radar. Quando o ar acima da superfície é limpo e razoavelmente estável, o ultrassom faz o mesmo trabalho por menos. Como os dois são cotados para as mesmas aplicações com tanta frequência, a consulta normalmente se resolve descrevendo o vaso e a superfície, e não nomeando uma tecnologia.
Porque o pulso se abre à medida que viaja e o instrumento lê o que retorna primeiro. Em um vaso estreito, o feixe alcança a parede e devolve um eco antes da superfície, e a leitura trava na parede; escadas internas, agitadores e serpentinas de aquecimento fazem o mesmo. Um afastamento mínimo entre transdutor e parede é, portanto, parte da especificação, e ele cresce com a faixa. É por isso que um desenho do vaso é mais útil do que um número de faixa quando a aplicação está sendo cotada.
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