Sensores

int).Sensores:

Nivel

Temperatura

Pressão

Vazão

Quando temos um estudo em processos ou sistemas seja ele aplicado em qualquer segmento, na industria, no comercio, em nossas casas é preciso avaliar as condições do sistema, ou seja, existe a necessidade de verificação de variáveis destes sistemas, variáveis físicas e esta é a função dos sensores nestes processos.

Sensor é um termo designado para dispositivos que são sensíveis a algum tipo de energia presente onde atuam, sendo esta energia apresentada de varias forma, térmica, luminosa... relacionada diretamente com uma grandeza que será o foco da medição, como velocidade, temperatura, pressão dentre outras.

As características elétricas dos sensores muitas vezes não se enquadram as necessidades de um sistema de controle, o sinal de saída tem que ser manipulado para que gere o resultado esperado o qual é realizado por um circuito de interface para produção do sinal que será lido por um equipamento.

Utiliza-se um amplificador de sinal, por exemplo, em casos onde o sensor ao ser sensibilizado por energia externa tem um nível de tensão muito baixo, assim se adéqua aos níveis para correta utilização.

Os sensores são divididos em duas clases:

• Analógicos – Desde que esteja dentro de sua faixa de trabalho, assume qualquer valor no seu sinal de saída. Dentre estas grandezas físicas temos como exemplos: temperatura, velocidade, umidade, vazão... estas são mensuradas por sensibilidade de elementos com circuitos eletrônicos não digitais.

*** Procurar desenho de ilustração de variação de grandeza

• Digitais – São sensores que tem como saída apenas zero ou um, sendo que grandezas físicas que tenham estes valores. É utilizado para detecção de objetos, encoders e etc..

*** desenho de leitura de posição

Existem características importantes que temos que avaliar para a correta aplicação de um instrumento.

Tipos de saídas:

1. Digital ou binária: a saída do dispositivo , assume apenas valores 0 e 1, ou seja, on/off, capaz de indicar se a grandesa física a ser medida atingiu o valor ajustado, como em exemplos nos pressostatos, termostatos...

2. Analógica: Possui uma saída continua, é quase idêntica a grandeza de entrada.

Sensibilidade ou ganho: é a razão entre sinal de entrada e saída.

Exatidão: é o erro de medida realizado, são as medições com respostas próximas a um valor real.

Precisão: É a característica relativa ao grau de repetibilidade, ou seja, o erro máximo que o sensor deve apresentar, dependendo da grandeza a ser medida, esta pode apresentar uma variação de 2% a 10%.

Linearidade: Aplicada em especial a sensores analógicos, olu seja, se o comportamento do sensor for ideal, o gráfico tende a ser representado por uma reta.

Range: Faixa de valores / ajustes.

Estabilidade: Sinal de saída do sensor, onde é verificada a flutuação do sinal, sua estabilidade, se for baixa, pode interferir .

Velocidade de resposta: é a medida fornecida pelo sensor dentro do processo.

Sensores de nível

Introdução

A utilização dos sensores de níveis tem grande aplicabilidade no controle de líquidos, grãos sólidos armazenados em diversas formas. Sua principal utilidade é detectar de um nível fixo, ou seja, atingiu um ponto, um alarme ou sinalizador é acionado.

Flutuadores

Baseia-se no principio de flutuação o funcionamento dos sensores de níveis, de acordo com o filosofo Arquimedes.

O flutuador é acionado de acordo que o nível sobe, tendo ação de controle. Algumas aplicações são acionados mecanicamente, sendo seu processo de subida ou descida responsável pela abertura / fechamento de um contato. No caso de tanques aberto, uma boia é usada como flutuador, sendo que existem modelos com conexão direta, magnética ou hidráulica.

Também são usados deslocadores que atuam como uma chave, para cima ou para baixo, conectados a uma mola, por meio de cabo e sobe quando há uma força proporcional ao volume deslocado do liquido.

Existem alguns flutuadores que serão destacados a seguir:

• Flutuador por acionamento de mercúrio: o mesmo é suspenso pelo próprio cabo elétrico ou uma haste metálica. Sendo cabo elétrico, o nível de liquido sobe e toca na parte inferior ele inclina e ai o interruptor de mercúrio abre ou fecha um contato. Usado em bombas, alarmes sonoros e visuais.

Se for haste metálica é composto por haste rígida, com boia na extremidade inferior e núcleo de acionamento na parte superior. Se o nível subir a um deslocamento da boia acompanhando o nível, empurrando o núcleo, o qual aciona uma ampola de mercúrio.

Principais aplicações: ativação e desativação de bombas hidráulicas, nível de caixa d´água, alarme sonoros e luminosos.

• Flutuador com acionamento magnético reed switc: tem como base de formação duas ou mais laminas encapsuladas em uma ampola de vidro e com a aproximação de um campo magnético externo existe a atuação nestas laminas, são magnetizadas por indução e com isso se flexionam para fechar o circuito, fazendo uma comutação no sistema.

Existe a aproximação de um imã perpendicular a ampola, onde os polos tem orientação paralela aos componentes. Assim o campo magnético criado fecha o circuito.

Funciona bem apenas com líquidos de baixa viscosidade. Líquidos com sólidos podem aderir as partes moveis do sensor.

Principais aplicações: ativação e desativação de bombas hidráulicas, nível de caixa d´água, alarme sonoros e luminosos.

• Flutuador com acionamento por potenciômetro: potenciômetro é ligado na extremidade do flutuador, variando a tensão de saída de acordo com o nível do liquido.

Tem seu set point preciso e repetitivo. Não é necessária a calibração dos flutuadores, os deslocadores podem ser calibrados sem movimento