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Medidor de fluxo

Sensor de nível ultrassônico versus sensor de nível de radar

Data: 2019.3.25

O transmissor de nível de radar tem sido usado em várias ocasiões para medições de nível, tornando-o mais popular que os sensores de nível ultrassônicos, que são mais eficazes em estações de tratamento de águas residuais. Embora a tecnologia no nível do radar, por muito tempo, tenha sido vista como o melhor método devido à sua precisão e desempenho, não é o caso das aplicações de águas residuais. Essas aplicações empregam medição de nível sem contato, o medidor de nível ultrassônico, que eles acham que possui benefícios específicos aplicáveis e são econômicos. Este artigo faz uma comparação entre sensores de radar e transmissor de nível ultrassônico, além de situações específicas em que os instrumentos ultrassônicos são considerados mais eficazes que o radar.

Instrumentos de Nível

As estações de tratamento de água e águas residuais precisam que as medições sejam niveladas e detectadas em nível limite para garantir o gerenciamento da água, a engenharia de processos e a segurança. Monitorar e controlar o nível da água ajuda a otimizar operações como fluxo de fluidos, processos de tratamento e cálculo e controle de custos.
Não existe uma única tecnologia que possa gerenciar todos os processos, portanto, toda tecnologia é usada para tarefas específicas, dependendo do material, condições e condições ambientais. As opções de instalação são outra grande consideração levada em consideração ao escolher a tecnologia a ser usada. A escolha da melhor tecnologia para cada aplicação é vital para garantir medições, controle e custos bem-sucedidos. Várias tecnologias também podem ser usadas nos casos em que os custos não são a principal consideração.

Sensor de nível ultrassônico versus sensor de nível de radar

  • O transmissor de nível ultrassônico e o radar de espaço livre são frequentemente usados nos casos em que é necessário um nível contínuo de medição, pois oferecem mais vantagens do que qualquer outra tecnologia.
  • Sensores de nível ultrassônico empregam cristais piezo para produzir um pulso mecânico lançado a partir da membrana do sensor. Devido à mudança na densidade do ar e no meio, a onda sonora pode refletir a partir da superfície do meio do processo. A membrana do sensor recebe o pulso refletido dentro de um tempo semelhante à distância entre a membrana do sensor e a superfície do meio. Como a distância de calibração vazia é programada quando o sensor é comissionado, o instrumento pode fornecer o nível subtraindo a distância da distância de calibração vazia.
  • O sensor de nível ultrassônico envia um pulso à superfície do líquido ou sólido para determinar o nível do tanque. Ele também mede o tempo de vôo do sinal refletido. Um pulso ultrassônico precisa de ar como meio de transmissão. Opera de acordo com a velocidade do som no ar. Portanto, não pode ser usado para medição de nível no vácuo. Se houver gases como nitrogênio (N2), dióxido de carbono (CO2) e metano no sensor ou na superfície, isso resultará em um som de velocidade diferente, resultando em grandes erros de medição.
  • O radar funciona com o mesmo princípio de vôo no tempo que o nível ultrassônico. A diferença entre eles é que ele usa microondas de alta frequência, produzidas a partir de uma antena. Ao contrário das ondas sonoras que refletem de acordo com uma mudança na densidade, as microondas operam de acordo com uma mudança na constante dielétrica do meio do processo. As microondas não precisam de ar como transmissor, pois são eletromagnéticas. Por esse motivo, o transmissor de nível de radar é, portanto, adequado para ser usado no vácuo ou na presença de outros gases afastados do ar. Um instrumento de medição de nível de radar é usado para enviar microondas a um líquido ou sólido e medir o tempo de vôo do sinal refletido para determinar o nível.

Aplicações de transmissores de nível ultrassônico

  • Os sensores ultrassônicos de medidor de nível são aplicáveis em muitos tipos de aplicações, incluindo bacias de águas pluviais, poços úmidos e produtos químicos para águas residuais. Eles são flexíveis e precisam de pouca manutenção.
  • Outros usuários evitaram sensores de medição de nível ultrassônicos, porque no passado forneciam medições erradas como resultado da condensação. No entanto, existem sensores ultrassônicos que vêm com auto-limpeza automática, o que elimina os erros de condensação. Funciona monitorando a membrana de amplitude do sensor. A condensação é detectada pelo amortecimento da amplitude. A unidade aumenta os cristais de frequência piezo, resultando no efeito de autolimpeza que libera a membrana do sensor do efeito de amortecimento da condensação. Esse recurso, portanto, permite que os usuários usem a tecnologia ultrassônica sem se preocupar com a condensação.
  • Um sensor de nível também é empregado em uma medição de nível de canal e barragem que o transforma em taxa de fluxo usando a curva QH. Muitos sensores ultrassônicos vêm com uma curva QH pré-programada para diferentes calhas e represas. Outros instrumentos permitem a entrada manual de uma mesa usada em calhas ou represas não padrão. Isso elimina os custos extras associados à tecnologia de radar.
  • Instrumentos de nível ultrassônico também são usados para medir bacias de águas pluviais, protegendo as estações de tratamento de sobrecarga. Ele pode fazer isso medindo todas as variáveis em conjunto com apenas um sensor de nível na bacia conectado a um nível transmitido conectado a cerca de 1.000 pés do sensor.
  • Os medidores de nível ultrassônicos são pequenos, portanto, podem ser montados em locais apertados, como o teto. Também pode garantir uma indicação de alta medição no tubo para proteção contra inundações, mesmo que esteja debaixo d'água. Se usado em ambientes fechados com baixas temperaturas, deve ser usado com aquecedores para evitar a formação de gelo para medições confiáveis.
  • Dois sensores de medição de nível são usados com um instalado a montante e a jusante para medir a diferença de nível ao limpar telas de barras mecânicas. Os níveis resultantes serão quase iguais quando a tela estiver limpa. A montante, no entanto, aumenta quando a tela da barra captura detritos e sólidos.

Aplicações de medidores de nível de radar

O radar é considerado uma opção melhor em algumas aplicações de águas residuais do que os sensores de nível ultrassônicos. Quando a espuma se acumula na superfície, o radar certamente tem um desempenho melhor que o ultrassônico.
O radar funciona perfeitamente na digestão do lodo. Este é um processo no qual as bactérias podem ser conduzidas na digestão aeróbica ou anaeróbica. O lodo nos dois processos é convertido em compostos mais simples a partir de proteínas e açúcares. Os digestores usados no processo sempre geram espuma e outros gases, portanto, o transmissor de nível ultrassônico não pode ser usado nesse processo. Como os sensores ultrassônicos usam velocidades de som no ar, o espaço vazio pode conter outros gases além do ar, o que pode resultar em grandes erros de medição. Nesse caso, o radar é uma opção melhor do que os instrumentos de nível ultrassônico.
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Conclusão

O radar pode ser uma excelente medição de nível e uma opção de alto desempenho em muitas aplicações; no entanto, pode não ser uma boa escolha na maioria das aplicações de águas residuais. Os mais recentes instrumentos ultrassônicos vêm com recursos adequados para aplicação de águas residuais. Além disso, são econômicos, eficientes e seguros; portanto, devem ser selecionados na escolha de instrumentos para aplicações de águas residuais.
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