Como escolher o Transmissor de Nível?

• Introdução

O transmissor de medição de nível de líquido é um instrumento que fornece medição contínua do nível de líquido. Ele pode ser usado para determinar o nível de líquidos ou sólidos a granel em um momento específico. Ele pode medir o nível de líquidos em meios como água, fluidos viscosos e combustíveis, ou em meios secos, como sólidos a granel e pós.

O transmissor de medição de nível de líquido pode ser usado em diversas condições de trabalho, como contêineres, tanques e até mesmo rios, piscinas e poços. Esses transmissores são comumente utilizados nas indústrias de movimentação de materiais, alimentos e bebidas, energia, química e tratamento de água. Agora, vamos dar uma olhada em alguns medidores de nível de líquido comumente usados.

• Sensor de nível submersível

Baseado no princípio de que a pressão hidrostática é proporcional à altura do líquido, o sensor de nível submersível utiliza o efeito piezoresistivo de um sensor de silício difuso ou cerâmico para converter a pressão hidrostática em sinal elétrico. Após compensação de temperatura e correção linear, a pressão é convertida em um sinal de saída de corrente padrão de 4-20 mADC. A parte do sensor do transmissor de pressão hidrostática submersível pode ser inserida diretamente no líquido e fixada com flange ou suporte, o que a torna muito conveniente para instalação e uso.

O sensor de nível submersível é feito de elemento sensível de silício difuso de tipo de isolamento avançado, que pode ser colocado diretamente no recipiente ou na água para medir com precisão a altura da extremidade do sensor até a superfície da água e emitir o nível da água por meio de corrente de 4 a 20 mA ou sinal RS485.

• Sensor de nível magnético

A estrutura da aba magnética baseia-se no princípio do tubo de derivação. O nível do líquido no tubo principal é consistente com o do equipamento do recipiente. De acordo com a lei de Arquimedes, a flutuabilidade gerada pelo flutuador magnético no líquido e pela flutuação do equilíbrio gravitacional sobre o nível do líquido. Quando o nível do líquido no recipiente medido sobe e desce, o flutuador rotativo no tubo principal do medidor de nível de líquido também sobe e desce. O aço magnético permanente no flutuador aciona a coluna vermelha e branca do indicador, girando-a 180° através da plataforma de acoplamento magnético.

Quando o nível do líquido sobe, o flutuador muda de branco para vermelho. Quando o nível do líquido desce, o flutuador muda de vermelho para branco. O limite branco-vermelho representa a altura real do nível do líquido no recipiente, permitindo a indicação do nível do líquido.

• Sensor de nível de líquido magnetostritivo

A estrutura do sensor de nível de líquido magnetostritivo consiste em tubo de aço inoxidável (haste de medição), fio magnetostritivo (fio guia de ondas), flutuador móvel (com ímã permanente dentro), etc. Quando o sensor funciona, a parte do circuito do sensor excitará a corrente de pulso no fio guia de ondas, e o campo magnético da corrente de pulso será gerado ao redor do fio guia de ondas quando a corrente se propaga ao longo do fio guia de ondas.

Um flutuador é disposto fora da haste de medição do sensor, e o flutuador se move para cima e para baixo ao longo da haste de medição com a mudança do nível do líquido. Há um conjunto de anéis magnéticos permanentes dentro do flutuador. Quando o campo magnético da corrente pulsada encontra o campo magnético do anel magnético gerado pelo flutuador, o campo magnético ao redor do flutuador muda, de modo que o fio guia de ondas feito de material magnetostritivo gera um pulso de onda torsional na posição do flutuador. O pulso é transmitido de volta ao longo do fio guia de ondas a uma velocidade fixa e detectado pelo mecanismo de detecção. Ao medir a diferença de tempo entre a corrente de pulso transmitida e a onda torsional, a posição do flutuador pode ser determinada com precisão, ou seja, a posição da superfície do líquido.

• Sensor de nível de material de admissão de radiofrequência

A admitância por radiofrequência é uma nova tecnologia de controle de nível desenvolvida a partir do controle de nível capacitivo, que é mais confiável, precisa e aplicável. É uma atualização da tecnologia de controle de nível capacitivo.
A chamada admitância de radiofrequência significa o recíproco da impedância na eletricidade, que é composta por componentes resistivos, capacitivos e indutivos. A radiofrequência é o espectro de ondas de rádio de medidores de nível de líquidos de alta frequência, portanto, a admitância de radiofrequência pode ser entendida como a medição da admitância com ondas de rádio de alta frequência.

Quando o instrumento está em funcionamento, o sensor do instrumento forma o valor de admitância com a parede e o meio medido. Quando o nível do material muda, o valor de admitância muda de acordo. A unidade de circuito converte o valor de admitância medido na saída do sinal de nível do material para realizar a medição do nível do material.

• Medidor de nível ultrassônico

O medidor de nível ultrassônico é um instrumento de nível digital controlado por microprocessador. Na medição, a onda ultrassônica pulsada é emitida pelo sensor e a onda sonora é recebida pelo mesmo sensor após ser refletida pela superfície do objeto e convertida em um sinal elétrico. A distância entre o sensor e o objeto em teste é calculada pelo tempo entre a transmissão e a recepção da onda sonora.

As vantagens são a ausência de partes mecânicas móveis, alta confiabilidade, instalação simples e conveniente, medição sem contato e não é afetado pela viscosidade e densidade do líquido.

A desvantagem é que a precisão é relativamente baixa e o teste pode facilmente apresentar pontos cegos. Não é permitido medir vasos de pressão e meios voláteis.

• Medidor de nível de radar

O modo de operação do medidor de nível de líquido por radar é transmissão-reflexão-recepção. A antena do medidor de nível de líquido por radar emite ondas eletromagnéticas, que são refletidas pela superfície do objeto medido e, em seguida, recebidas pela antena. O tempo entre a transmissão e a recepção das ondas eletromagnéticas é proporcional à distância até o nível do líquido. O medidor de nível de líquido por radar registra o tempo das ondas de pulso, e a velocidade de transmissão das ondas eletromagnéticas é constante, permitindo calcular a distância entre o nível do líquido e a antena do radar, de modo a determinar o nível do líquido.

Na aplicação prática, existem dois modos de medidor de nível de líquido por radar: onda contínua com modulação de frequência e onda pulsada. O medidor de nível de líquido com tecnologia de onda contínua com modulação de frequência possui alto consumo de energia, sistema de quatro fios e circuito eletrônico complexo. O medidor de nível de líquido com tecnologia de onda pulsada por radar possui baixo consumo de energia, pode ser alimentado por um sistema de dois fios de 24 VCC, proporcionando fácil segurança intrínseca, alta precisão e ampla faixa de aplicação.

• Medidor de nível de radar de onda guiada

O princípio de funcionamento do transmissor de nível por radar de onda guiada é o mesmo do medidor de nível por radar, mas ele envia pulsos de micro-ondas através do cabo ou haste do sensor. O sinal atinge a superfície do líquido, retorna ao sensor e, em seguida, atinge a carcaça do transmissor. A eletrônica integrada à carcaça do transmissor determina o nível do líquido com base no tempo que o sinal leva para percorrer o sensor e retornar. Esses tipos de transmissores de nível são utilizados em aplicações industriais em todas as áreas da tecnologia de processos.