A medição de nível sem contato é uma das tecnologias essenciais em automação industrial. Essa abordagem permite o monitoramento de 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, compreender o funcionamento de medidores de nível ultrassônicos e por radar ajuda a fazer a seleção adequada para um cenário específico.
Princípio de operação
Medidores de nível ultrassônicosOperam emitindo rajadas de ondas sonoras de alta frequência para encontrar o alcance do sensor até 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 no percurso da onda. Portanto, o instrumento é posicionado a uma distância logo acima da superfície do meio, sem que nenhuma parte precise ser tocada ou submersa diretamente no meio.
Medidores de nível de radarUtiliza ondas eletromagnéticas (micro-ondas) em vez de som para determinar o nível do meio, seja líquido ou sólido. Da mesma forma, sinais de micro-ondas são emitidos em direção à superfície do meio, refletidos e recebidos de volta ao instrumento. Durante o processo, também não há contato físico entre o corpo do instrumento e o meio. Através do registro do tempo de voo dos sinais de onda, é possível calcular a distância do instrumento à superfície do material.
As medições de nível dos dois tipos compartilham as mesmas fórmulas:
D = (C*T)/2
L = A - P
Onde,
D: Distância da superfície média ao instrumento
C: Velocidade do som (para ultrassom) Velocidade da luz (para radar)
T: Intervalo de tempo entre a emissão e a recepção
L: Nível médio a ser medido
H:Altura do fundo do recipiente até o instrumento
Diferentemente dos instrumentos comuns baseados em contato, eliminando 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 podem 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 tempo de inatividade costuma ser mínima devido ao design não invasivo. Indústrias como processamento químico, tratamento de água e produção de alimentos podem se beneficiar significativamente dos sensores de nível ultrassônicos e de radar sem contato devido à sua versatilidade e confiabilidade entre os controles de processo de líquidos, fluidos, lamas 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 está mais sujeito aos efeitos ambientais de poeira, espuma, turbulência do ar e temperaturas e umidade extremas, que podem absorver ou desviar as ondas sonoras e causar problemas de perda de onda.
O medidor de nível por radar, por outro lado, é conhecido por sua alta precisão, longo alcance e confiabilidade comprovada em ambientes operacionais adversos. É menos suscetível a fatores acima 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 baixo dielétrico podem enfraquecer a reflexão do sinal de eco, levando à instabilidade ou perda da medição.
Em resumo, quando o usuário decide aplicar medição de nível sem contato, o sensor ultrassônico seria ideal para condições de trabalho moderadas e projetos com orçamento limitado, enquanto o radar é adequado para ambientes mais desafiadores e para a busca de medições de alto padrão. De qualquer forma, é fundamental verificar se as características do meio e do ambiente, bem como a estrutura do sistema de processo, são propícias à implementação do método de medição sem contato desejado.
Notas de instalação para instrumentos sem contato
- ✦ O local de instalação deve ser o mais distante possível da fonte de ruído
- ✦ A junta de borracha pode ser usada para montagem em ambiente de 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 medição de meio sólido, 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 ser perpendicular à superfície do meio para garantir o melhor desempenho
Xangai Wangyuané um fabricante experiente de instrumentação com mais de 20 anos de experiência no fornecimento de sensores de nível ultrassônicos e de radar sem contato, bem como outros tipos de instrumentos de medição de nível. Sinta-se à vontade para nos contatar caso tenha alguma dúvida sobre produtos de medição de nível sem contato.
Horário da publicação: 11/03/2025