Distância entre o eléctrodo de medida e a parede do tanque ( eléctrodos ). Área da superfície dos eléctrodos. Constante dieléctrica da substância.

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "Distância entre o eléctrodo de medida e a parede do tanque ( eléctrodos ). Área da superfície dos eléctrodos. Constante dieléctrica da substância."

Juan Campelo Barateiro
7 Há anos
Visualizações:

1 O nível de líquidos, interfaces e sólidos granulares pode ser medido usando o efeito de capacitância eléctrica.. A capacitância do condensador é principalmente influenciada por três elementos: Distância entre o eléctrodo de medida e a parede do tanque ( eléctrodos ). Área da superfície dos eléctrodos. Constante dieléctrica da substância. Um capacitor é constituído por duas placas condutoras separadas por um material não condutor ou também chamado dieléctrico. O eléctrodo e a parede do tanque são as placas do condensador. A substância é o dieléctrico. A constante dieléctrica da substância sendo superior a do ar, a capacitância do condensador aumenta com a subida do nível da substância. Esta variação da capacitância é convertida por um pré-amplificador num sinal de corrente proporcional ao nível compreendido entre 4 e 20 ma.

2 Uma barra condutora isolada é mergulhada num recipiente, deste modo, vai formar-se uma capacitância entre ela e o recipiente. Essa capacitância é uma função do nível da substância medida. É usado um indicador electrónico para detectar a variação da capacitância. A capacitância de um capacitor de placas paralelas é dado pela equação: onde C - capacitância total C = K.A /d K - constante dieléctrica do material entre as placas A - área das placas d - distância entre as placas O elemento sensor mais vulgar em medição de nível por capacitância é uma sonda de capacitância. Nas figuras seguintes estão ilustradas duas versões desta sonda, respectivamente, com e sem escudo protector. A capacitância de uma sonda isolada usada com um líquido condutor estimada pela equação: onde: C - capacitância total K - constante dieléctrica de isolamento l - comprimento do tubo activo da sonda d - diâmetro do tubo activo da sonda

3 Quando o líquido a ser medido é um dieléctrico adopta-se uma sonda com características diferentes. É adicionado um escudo de protecção à sonda que se torna no outro elemento condutor. Este dispositivo aumenta o rendimento e é usado para obter uma variação linear da capacitância com o nível numa geometria não linear. As sondas sem protecção podem ser feitas de sólidos granulares secos e não condutores. Para constantes dieléctricas extremamente baixas e fluidos não condutores, as sondas com o escudo podem ser usadas para aumentar ainda mais o rendimento. São possíveis outras configurações para as sondas. Um cabo isolado suspenso num tanque de armazenamento e isolado deste é usado para efeitos de medição de nível nos ditos tanques. Este dispositivo é visível na próxima figura. Os isolamentos são feitos de materiais anti-corrosivos tais como tetrafluoroetileno. As sondas possuem também na sua constituição aço inoxidável que resiste à corrosão e a temperaturas elevadas.

4 Neste capítulo exploram-se algumas utilizações possíveis para este tipo de medidores. Circuitos modernos de detectores de capacitância estão disponíveis para montagem directa ou por controlo remoto. As montagens directas são mais caras. Muitas das vezes por motivos de acessibilidade ou condições de operação é necessária a montagem que permite uma utilização por controlo remoto. Na próxima figura, pode observar-se um desses detectores. Nessa figura, é também de realçar a presença de um indicador visual ( luz ) que permite saber se o set-point foi alcançado ou ultrapassado. Podemos também observar uma sonda com um detector de tipo on-off. Na figura seguinte, é apresentado é indicador contínuo de nível que permite saber o nível no tanque controlado.

5 Vantagens Capacidade de construção anticorrosiva O elemento sensor primário é bastante simples e não tem partes móveis Os elementos de medida são facilmente limpos Desvantagens São, como todos os medidores electrónicos, de custo elevado Se a constante dieléctrica medida varia com a temperatura, irá dar origem a um erro de medida a não ser que seja usado um compensador dieléctrico Se estiverem líquidos viscosos sob medida este efeito (viscosidade) pode levar a erros de leitura Bolhas de ar nos líquidos podem também dar origem a erros de leitura. O uso de microprocessadores e da electrónica moderna, faz com que a utilização de medidores de nível capacitativo se tornasse mais atractivo para processos que no passado não podiam recorrer a eles.

Documentos relacionados

Dados técnicos. Polaridade de saída Intervalo seguro de comutação s a 0... 1,62 mm Factor de redução r Cu 0,2

Dados técnicos. Polaridade de saída Intervalo seguro de comutação s a 0... 1,62 mm Factor de redução r Cu 0,2 0102 Designação para encomenda Características 2 mm nivelado Pode ser aplicado até SIL 2 conforme IEC 61508 Dados técnicos Dados gerais Função do elemento de comutação Contacto de ruptura NAMUR Intervalo