Calculando Range Transmissor Nível Interface DP

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:

  1. 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.
  2. 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 .
  3. As tomadas de processos devem ser mantidas sempre preenchidas (inundadas).  O nível deve ser mantido sempre acima da tomada superior (tomada de baixa pressão).
  4. 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

Calculando Range Transmissor Nível Inteface DP

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

 ∆Pmin ou 4ma = lxDr2 – HtxDri

O transmissor 20ma ou fórmula URV

∆Pmax ou 20ma = lxDr1 – HtxDri

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.

Agora insira os  parâmetros Span, L e  MVC do transmissor na escala DP (valor 4ma do transmissor na escala DP) que podem ser obtidos da ferramenta de calibração do transmissor de medição da interface acima. Conforme colocamos o transmissor em linha, o DP medido pode ser obtido. Agora substitua todos os parâmetros na ferramenta de cálculo de interface abaixo. 
Onde,
l = Distância entre bocais 
Ht = Nível Medido Total
Dr1 = Densidade relativa do fluido mais pesado
Dr2 = Densidade relativa do fluido mais leva
Dri = Densidade relativa do fluido utilizado nos capilares  selagem (referência)
DP medido = Após a calibração do transmissor, valor  de DP medido.
Span = Diferença entre absoluta da faixa máxima e mínima
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

Como Calcular Range Transmissor de Nível em mm ou polegada