Calculando Range Transmissor Nível Interface DP(pressão diferencial)
Os transmissores de pressão diferencial (DP) é uma dos transmissores mais comuns para medição de pressão, sendo também muito utilizado em larga escala em medição de nível total em tanques e vasos. Nesta aplicação ele mede a pressão “Hidrostática” do fluido fazendo assim uma relação direta com o nível que é o resultado da P(h) = Altura(H) x Densidade relativa(Dr) .
Esse instrumento também podem ser utilizados para medição de nível de interface entre dois fluidos essa interface sempre é formada quando temos dois fluidos de densidades diferentes (Dr1 e Dr2). Neste caso a medição de medição de interface, o nível geral deve estar preferencialmente acima do bocal de pressão durante todo o tempo. Uma condição para que essa método de medição apresente bons resultados é que o nível seja suficientemente alto permitindo que seja criado uma valor razoável de DP entre os dois valores de densidade relativa (Dr).
Um fator muito importante na medição interface é buscar os pontos de tomada de processo o mais real possível sendo assim sempre que possível utilizar tomadas flameadas sempre que possível maiores do que 3” (75 mm) o tamanho ideal é 4” (100mm). Permitindo dessa forma maior precisão nas medições a serem realizadas em função da área de contato com o fluido. Outra recomendação e o uso de selagem remota com utilização de capilares sempre que possível balanceado, e ou sendo a tomada inferior ligada diretamente e a tomada superior com uso de capilar o mais curto possível. Em aplicações onde as distâncias sejam acima de 5 metros utilizar medição dos eletrônicas remotas. Na pratica muitas vezes imagina-se que o uso de selagem remota com uso de capilar dificulta na manutenção, porém, melhora em muito a segurança na medição.
Para determinar a faixa calibrada para o transmissor, devemos avaliar quatro passos que devem ser feitos:
- Definir o valor inferior do range calibrado do transmissor isto é o zero do instrumento, o ponto de 4 mA com o tanque cheio com o líquido de menor de densidade, isto é o líquido mais leve.
- Definir o valor superior do range calibrado do transmissor o valor máximo 100% do instrumento, o ponto de 20 mA com o tanque cheio com o líquido de maior de densidade, isto é o líquido mais pesado .
- As tomadas de processos devem ser mantidas sempre preenchidas (inundadas). O nível deve ser mantido sempre acima da tomada superior (tomada de baixa pressão).
- Sempre há um nível de referência visto pelo lado de baixa pressão. Isso pode ser realizado com um sistema de selagem remota. O nível de referência deve ter altura e densidade constantes.
Obs: Embora seja possível o uso de pernas molhadas na medição. Sugere-se evitar porque os cálculos são um pouco diferentes em função das diferenças de densidades entre as pernas liquidas dessa forma os cálculos apresentados abaixo não devem ser utilizados
O nível medido é composto por uma combinação dos dois fluidos:
Ht = H1Dr1 + H2Dr2
Quando o tanque estiver cheio com o fluido mais leve, o transmissor estará a 4 mA (ou 0% da faixa) e H2 = Ht:
HP = H2xDr2 + dxDri
LP = dxDi + hxDri
A 4 mA, DP = HP – LP = H2xDr2 – hxDri
Quando o tanque estiver cheio com o fluido mais pesado, o transmissor estará a 20 mA (ou 100% da faixa) e H1 = Ht:
HP = H1Dr1 + dDri
LP = dDri + hDri
A 20 mA, DP = HP – LP = HtxDr1 – hDri
Medição de nível de interface
Medição de interface usando transmissores DP
Vantagens
- Baixo custo
- Simples de instalar
- Não são necessários componentes adicionais
Limitações
- A amplitude deve ser suficientemente grande para medir; a distância entre os toques ou a diferença de capacidade específica deve ser grande
- A torneira superior deve estar sempre coberta.
- Vãos pequenos são suscetíveis a erros induzidos pela temperatura.
Exemplo de problema:
Um vaso separador de petróleo necessita de uma medição de interface onde o nível é de 4000mm . No interior do vaso separador possui dois fluidos com gravidades específicas de 0,94 (óleo) e 1,08 (água).
Calculando Range Transmissor Nível Inteface DP
Em 4mA, DP = L2xDr2 – lxDri
DP = (4000 x 0,94) – (4000 x 0,934)
Então, a 4 mA = 24 mmH2O DP
A 20mA, DP = LS1 – lxDri
DP = (4000 x 1,08) – (4000 x 0,934)
Então, a 20 mA = 584 mmH2O DP
Esta ferramenta pode ser utilizada para calcular as faixas do transmissor de nível em medição de interface.
A amplitude calibrada é de 24mm a 584 mmH20. Quando o transmissor lê 24 mmH20, o tanque está cheio com o fluido mais leve. Quando o transmissor lê 584 mmH20, o tanque está cheio com o fluido mais pesado.
As fórmulas usadas para calcular as faixas de calibradas do transmissor DP para aplicação de medição de interface
O Transmissor 4ma ou fórmula LRV
O transmissor 20ma ou fórmula URV
Usando as ferramentas acima, calculamos as faixas do transmissor. Agora calibre o transmissor e coloque-o na linha. Agora anote o valor atual de DP do transmissor para calcular o nível de interface.
Mvc = Valor da faixa inferior do transmissor na escala DP
I = Nível da interface
Esta formula ajuda a calcular o valor medido de pressão diferencial com base no valor de corrente que o instrumento trasmite
Este calculo abaixo ajuda a identificar a altura fisica que se encontra a interface.
Para determinar onde está a interface de uma mistura de fluidos, use a leitura de DP como um percentual de amplitude. Por exemplo, se a saída do transmissor for 16 mA ou um DP de 2712 mmH2O, a interface é calculada usando a fórmula:
Fonte:
Manual Instalação Transmissor nivel
Medição do Nível da Interface por Deslocador