Instrumentação Nível

SENAI / CETEL – Centro de Eletroeletrônica “César Rodrigues” NÍVEL LICOP - Laboratório de Instrumentação e Controle de Processos

INTRODUÇÃO: Nível é uma das variáveis mais comuns e mais amplamente utilizada em aplicações industriais. A medição de nível é definida como a determinação da posição de uma interface entre dois produtos, quando estes possuem densidades diferentes. Ou ainda como a posição da superfície de um líquido em relação a um referencial. Ou ainda como a altura hidrostática entre este referencial e a superfície que se deseja conhecer. Existe uma grande variedade de sistemas de medição de nível, cada um com suas vantagens e limitações. A seleção do sistema de medição deverá considerar as características específicas da aplicação, o tipo de produto cujo nível se quer medir, a precisão desejada, custos e demais restrições existentes.

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CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS MEDIDORES DE NÍVEL: Os métodos de medição de nível podem ser classificados, pela forma como o nível é medido, em métodos de medição DIRETA e INDIRETA. A medição DIRETA de nível é aquela que se faz tendo como referência a posição do plano superior da substância medida.

A medição INDIRETA é o tipo de medição que se faz para determinar o nível em função de uma segunda variável.

Pode ser feita pela observação visual direta (LG’s); através da comparação com uma escala graduada (trenas); ou pela determinação da posição de um detector, como um flutuador, sobre a superfície que se quer medir; ou pela reflexão de ondas ultra-sônicas ou eletromagnéticas (radar) pela superfície do produto.

Nesta classe, incluem-se os instrumentos que medem nível através da medida da pressão da coluna hidrostática desenvolvida por um líquido ou, ainda, os que medem através da variação de peso do equipamento que contém o produto cujo nível se quer medir.

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As tabelas abaixo agrupam alguns dos variados sistemas de medição de nível bastante conhecidos e aplicados industrialmente.

Tecnologia Aplicada Líquidos Sólidos

Medição por visores de nível X X Medição por bóias X

Medição por flutuadores X Medição por trenas de imersão X Medição por réguas X Medição por chaves de nível X X

MEDIÇÃO DIRETA

CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS MEDIDORES DE NÍVEL:

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Tecnologia Aplicada Líquidos Sólidos

Medição por capacitância X X Medição por empuxo (deslocador/flutuador) X Medição por pressão hidrostática X Medição por tubo em U X Medição por borbulhamento X Medição por ultra-som X X Medição por pesagem X X Medição por chaves de nível X X

MEDIÇÃO INDIRETA

CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS MEDIDORES DE NÍVEL:

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RÉGUA OU GABARITO: Consiste em uma régua graduada que tem o comprimento conveniente, para ser introduzida dentro do reservatório onde vai ser medido o nível. A determinação do nível se efetuará através da leitura direta do comprimento marcado na régua, pelo líquido. São instrumentos simples e de baixo custo, permitindo medidas instantâneas. A graduação da régua deve ser feita a uma temperatura de referência, podendo estar graduada em unidades de comprimento, volume ou massa.

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VISORES DE NÍVEL: Visores de nível são instrumentos simples, porém robustos, que ao serem instalados em vasos, colunas, reatores, tanques, etc, mostram diretamente em seu interior o nível dentro destes equipamentos. São utilizados para monitoração direta do nível em sistemas pressurizados (com até 200Kgf/cm2) ou atmosféricos, e ainda em processos produtivos com altas temperaturas internas, em torno de 350ºC ou mais. Normalmente este instrumento tem dois pontos de conexão ao processo (chamados de tomadas inferior e superior), e quando alinhadas ao equipamento mostrará o nível associado por valer do princípio dos vasos comunicantes.

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VISOR DE VIDRO TRANSPARENTE TUBULAR:

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VISOR DE VIDRO TRANSPARENTE TUBULAR (continuação): Os visores de vidro tubular normalmente são fabricados com tubos de vidro reto, utilizando paredes com espessura adequada a cada aplicação. Estes tubos de vidro são fixados entre duas válvulas de bloqueio de desenho especial, através de união e juntas de vedação apropriadas a cada especificação de projeto. O comprimento, o diâmetro e a espessura do tubo de vidro irão depender das condições de pressão e temperatura a que estará submetido o visor. Deve-se ressaltar que este tipo de visor não suporta altas pressões (máximo 2,0 bar), nem altas temperaturas (máximo 100ºC). Para proteção do tubo de vidro contra eventuais choques externos, são fornecidas, montadas no visor, hastes protetoras metálicas colocadas em torno do tubo de vidro. Não se recomenda o uso do visor de vidro tubular com líquidos tóxicos, inflamáveis ou corrosivos, visto que a fragilidade deste tipo de visor aumenta a probabilidade de perda de produto contido no equipamento. O comprimento do tubo não deverá exceder os 750 mm.

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VISOR DE VIDRO TRANSPARENTE PLANO: