Tecnologias de Medição Nível Tanques
Em um sistema de medição de nível em tanques, a escolha da metodologia pode ser guiada pelos parâmetros de altura, volume ou massa. Quando discutimos a medição de nível com base na altura, há duas abordagens principais: medição direta e medição indireta.
A medição direta envolve a determinação precisa da altura do líquido no tanque por meio de instrumentos específicos, proporcionando uma leitura imediata e direta do nível. Por outro lado, a medição indireta utiliza técnicas complementares para inferir o nível, muitas vezes através de dispositivos como transmissores de pressão ou outros sensores.
Atualmente, observamos uma tendência crescente na preferência por medições diretas, principalmente devido à sua precisão e eficácia na detecção precisa do nível do líquido nos tanques. Esse enfoque direto não apenas proporciona leituras instantâneas, mas também é crucial em aplicações onde a exatidão do nível é vital para o desempenho operacional e a segurança dos processos.
Portanto, ao implementar um sistema de medição de nível em tanques, a escolha entre medição direta e indireta deve considerar os requisitos específicos da aplicação e os padrões de precisão necessários para garantir uma operação confiável e eficiente.
Quando optamos por medição indireta mutos são os metodos que podem ser escolhidos como:
- Medição por pressão hidrostática;
- Medição de nível por radar;
- Medição de nivel ultra sônico;
- Medição de por sistema de pessagem;
Ambos os métodos oferecem uma medição direta de um dos fatores críticos na equação do inventário, seja o nível ou a pressão. Contudo, é crucial considerar as características específicas dos tanques de armazenamento em larga escala. Esses tanques frequentemente possuem grandes diâmetros e armazenam produtos com densidades variáveis, propensos à estratificação.
Os desafios adicionais surgem ao lidar com altos níveis de tanque e a necessidade de proteção contra transbordamento. Em tanques de grande porte, uma pequena variação no nível pode resultar em significativas mudanças nos volumes contabilizados, dado o impacto direto da altura multiplicada pelo diâmetro.
Além disso, a estratificação, ou a separação em camadas de densidades diferentes, pode ocorrer no conteúdo do tanque. Essa estratificação pode provocar alterações no nível que passam despercebidas pelos sistemas de medição baseados em massa, já que a distribuição desigual de densidades não é totalmente capturada por esses métodos.
Diante desses desafios, os fornecedores geralmente recomendam a preferência por sistemas de medição baseados em nível (volume). Esses sistemas oferecem uma abordagem mais precisa e confiável para a gestão de inventários, especialmente em ambientes de armazenamento complexos e sujeitos a variações significativas nas características dos produtos.
Sistema de Medição de Tanque por Flutuador e Fita
Este método de medição utiliza um grande flutuador de aço inoxidável que se movimenta para cima ou para baixo em resposta às alterações no nível do líquido dentro do tanque. O flutuador é conectado a uma robusta mola negadora por meio de uma fita perfurada. Essa mola negadora proporciona uma tensão constante, mantendo o flutuador equilibrado no nível do líquido. A fita perfurada, por sua vez, se encaixa em pinos em uma roda dentada que aciona o conjunto de contadores.
Quando um indicador de nível, como uma placa de medição, é utilizado neste sistema de flutuador e fita, a mola negadora é substituída por um sistema de contrapeso. O nível do líquido é então exibido em pés e polegadas ou metros e decímetros no contador da placa de medição ou indicado em um quadro de medição. Este projeto simples e operação eficiente possibilitam que o medidor funcione com necessidade mínima de manutenção ao longo de sua vida útil.
Sendo esse um método de medição preciso e confiável para determinar o nível do líquido armazenado em um tanque. Aqui está uma descrição mais detalhada do funcionamento desse sistema:
- Flutuador de Aço Inoxidável:
- Um grande flutuador de aço inoxidável é utilizado no sistema. Esse flutuador responde dinamicamente às mudanças no nível do líquido no tanque, movendo-se para cima ou para baixo conforme necessário.
- Conexão com Mola Negadora:
- O flutuador é conectado a uma mola negadora robusta por meio de uma fita perfurada. Essa mola negadora desempenha um papel crucial ao fornecer uma tensão constante, o que permite equilibrar o flutuador na posição correspondente ao nível do líquido.
- Fita Perfurada e Roda Dentada:
- A fita perfurada, conectada ao flutuador, engata pinos em uma roda dentada. Conforme o flutuador se move, a fita perfurada gira a roda dentada. Essa roda dentada, por sua vez, é responsável por acionar o conjunto de contadores.
- Medição por Indicador de Nível:
- Quando um indicador de nível, como uma placa de medição, é empregado no sistema, a mola negadora pode ser substituída por um sistema de contrapeso. Isso proporciona uma maneira eficaz de exibir o nível do líquido em unidades como pés e polegadas ou metros e decímetros no contador da placa de medição ou em um quadro de medição.
- Eficiência e Baixa Manutenção:
- A simplicidade do projeto e a eficiência operacional são características distintivas desse sistema. Essa abordagem permite que o medidor opere com uma necessidade mínima de manutenção ao longo de sua vida útil, garantindo confiabilidade e precisão consistentes.
Medição Hidrostática de Tanques
Medição Hidrostática de Tanques
A técnica de medição hidrostática de tanques utiliza uma combinação de até três sensores de pressão e um ou mais elementos de temperatura para avaliar as condições do líquido armazenado. A pressão hidrostática, também referida como cabeça líquida, é cuidadosamente monitorada. Conforme a altura do líquido no tanque se altera, a pressão correspondente varia proporcionalmente.
Quando apenas um sensor de pressão é empregado, torna-se necessário realizar uma medição manual de densidade para efetuar cálculos precisos de inventário. No entanto, ao introduzir um segundo sensor de pressão, é possível automatizar esses cálculos, otimizando a eficiência do sistema.
De maneira típica, um terceiro sensor de pressão é incluído no processo para medir a pressão de vapor, contribuindo para uma precisão global aprimorada do sistema. Com a complementação de uma tabela de correção do tanque, essa técnica oferece um método robusto para medir a massa do líquido. Vale destacar que o nível do líquido, o volume e a densidade são inferidos de maneira indireta.
Na busca por uma gestão de inventário eficiente, a precisão desejada geralmente é estabelecida em 0,02% em relação à escala completa. Essa métrica, entretanto, depende da calibração e configuração adequadas dos sensores de pressão utilizados no sistema, sendo fundamental para garantir resultados confiáveis e uma administração precisa dos recursos do tanque.
Medição de Tanques por Radar
O sensor de nível por radar é um dispositivo de medição fundamentado no princípio do tempo de viagem. A onda de radar viaja à velocidade da luz, e o tempo que ela leva para percorrer determinada distância pode ser convertido em um sinal de nível por meio de componentes eletrônicos. A sonda emite pulsos de alta frequência que são conduzidos ao longo de sondas de cabo e haste. Quando esses pulsos encontram a superfície do material, são refletidos pelo receptor no medidor, e o sinal de distância é transformado em um sinal de nível. O processo básico de funcionamento do sensor de nível por radar é conhecido como transmitir-refletir-receber.
A antena do sensor de radar emite sinais de ondas eletromagnéticas em forma de feixes. As ondas emitidas refletem na superfície do material a ser medido, e os sinais de eco refletidos são captados novamente pela antena. Cada ponto nos feixes transmitidos e refletidos é coletado por amostragem ultrassônica. Após o processamento do sinal pelo processador inteligente, a distância entre o meio e a sonda é calculada e enviada para a exibição no terminal.
Ao utilizar o sensor de nível por radar, é crucial considerar cinco precauções:
- Trabalhar além do intervalo designado pode impossibilitar a obtenção de dados de medição precisos e até causar danos ao medidor de nível por radar. O intervalo de medição deve ser calculado a partir do fundo do tanque, onde a onda de luz toca. Em casos especiais, como tanques côncavos, onde o fundo é inferior ao ponto de cálculo, a medição torna-se inviável.
- Se o meio apresenta uma constante dielétrica baixa e o fundo do tanque é visível em níveis baixos de líquido, ajustar a posição zero para cima é recomendado para garantir a precisão da medição.
- Ao medir um meio com constante dielétrica baixa, se o nível estiver abaixo do valor medido e o fundo do tanque for visível, ajustar o ponto zero para cima, acima do fundo do tanque, torna a medição mais precisa. A fixação do valor de medição a pelo menos 100 mm do topo da antena minimiza os efeitos da aderência.
- Em casos de meio em movimento constante, a instalação de um tubo de bypass no local, fixado no meio do fundo do tanque de armazenamento, é recomendada para garantir a precisão da medição. A suavidade da parede interna do tubo de bypass deve ser mantida durante o processo de soldagem para evitar que irregularidades obstruam as medições de nível por radar.
- As medições de nível por radar variam com a concentração. A espuma, capaz de absorver e refletir micro-ondas, deve ter sua espessura determinada quando presente no tanque.
Nos últimos anos, os sensores de nível por radar tornaram-se a escolha principal para medir a altura do nível de líquido. Para garantir a precisão do sensor e prolongar sua vida útil, é crucial compreender adequadamente o uso do produto, minimizando danos decorrentes de operações incorretas.