A medição precisa do nível em processos industriais é essencial para garantir a eficiência e a segurança das operações. Diversos métodos e transmissores são empregados para essa finalidade. Nesta apostila, exploraremos os principais métodos de medição de nível e os tipos de transmissores industriais associados a cada método.
Método de Medição por Pressão diferencial
O método de medição por pressão hidrostática se baseia na variação da pressão em um líquido em função da altura da coluna de líquido acima de um ponto. Essa variação é dada pela Lei Fundamental da Hidrostática, que afirma que a pressão em um ponto no interior de um líquido é igual ao produto da densidade do líquido, da aceleração da gravidade e da altura da coluna de líquido. Em termos matemáticos, isso pode ser escrito como: P = ρgh, onde P é a pressão, ρ é a densidade do líquido, g é a aceleração da gravidade e h é a altura da coluna de líquido.
Para medir o nível de um líquido em um recipiente usando esse método, é necessário instalar um sensor de pressão na parte inferior do recipiente. Quando o nível do líquido aumenta, a pressão hidrostática também aumenta na mesma proporção. O sensor de pressão é capaz de converter essa variação de pressão em um sinal elétrico proporcional, que pode ser lido por um instrumento indicador ou controlador.
Vantagens:
Este método de medição por pressão hidrostática apresenta uma série de vantagens que o tornam uma escolha notável para aplicações industriais.
Simplicidade e Confiabilidade: Uma das principais características distintivas é a sua simplicidade operacional. Com a ausência de partes móveis, a complexidade do sistema é reduzida, o que contribui para uma operação mais confiável ao longo do tempo. A confiabilidade é um fator crucial em ambientes industriais onde a estabilidade das medições é essencial para o funcionamento adequado dos processos.
Manutenção: A ausência de componentes móveis não apenas simplifica o sistema, mas também minimiza a necessidade de manutenção. A robustez inerente desse método reduz os requisitos de intervenção frequente, resultando em menor tempo de inatividade e custos operacionais mais baixos. Isso é particularmente benéfico em ambientes industriais desafiadores, nos quais a manutenção frequente pode ser logística e financeiramente exigente.
Robustez: A robustez do método torna-o altamente adequado para ambientes industriais sujeitos a condições adversas, como variações extremas de temperatura, presença de produtos químicos agressivos e vibrações. Sua capacidade de resistir a esses desafios contribui para a estabilidade operacional, garantindo medições precisas mesmo em condições severas.
Solução Econômica: Além das vantagens operacionais, o método de pressão hidrostática destaca-se como uma solução econômica em comparação com métodos mais complexos de medição de nível. A simplicidade do sistema não apenas reduz os custos iniciais de implementação, mas também contribui para economias contínuas devido à menor necessidade de manutenção e substituição de peças.
Limitações:
Apesar das notáveis vantagens apresentadas pelo método de medição por pressão hidrostática, é importante reconhecer suas limitações, especialmente em contextos específicos.
Variações na Densidade / Composição do Líquido: Uma das limitações fundamentais ocorre em situações em que há variações significativas na densidade ou composição do líquido armazenado. Como o método assume uma relação direta entre a pressão hidrostática e a altura da coluna de líquido, mudanças substanciais nas propriedades do fluido podem impactar a precisão das leituras. Isso é especialmente relevante em processos nos quais diferentes líquidos com densidades distintas são manuseados.
Impacto das Mudanças de Temperatura: Outra limitação a ser considerada está relacionada ao impacto das mudanças de temperatura no processo. Variações na temperatura podem afetar as propriedades do fluido e, consequentemente, a precisão das medições. Este desafio térmico pode exigir ajustes periódicos no sistema para garantir que as leituras permaneçam confiáveis ao longo do tempo.
Exigência de Ajustes Periódicos: A precisão do método pode ser sensível a flutuações na temperatura e na composição do líquido, exigindo ajustes periódicos para manter a calibração adequada. Essa necessidade de ajustes regulares pode implicar uma atenção mais frequente ao sistema, aumentando os requisitos de manutenção em comparação com situações ideais.