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Estudo de caso: Medição de nível por radar 80G em um silo de grãos — milho e trigo Aplicação: Armazenamento de grãos (milho/trigo) | Produto: Medidor de nível por radar Silver Instruments SDRD87 80G | Alcance: 18,2 m
Uma instalação de armazenamento de grãos, equipada com silo de 20,4 m para medição de milho e trigo, optou pelos medidores de nível por radar Silver Instruments SDRD87 80G FMCW. O alcance de medição é de 18,2 m, com temperatura de operação de 40 °C e umidade de 70%. O material granular apresenta granulometria entre 500 e 3.000 μm e densidade aparente de 720 kg/m³. Conexão por flange DN100 PN16 em aço inoxidável 316L, antena em PTFE, saída 4-20 mA / HART a 2 fios e certificação ATEX Ex d ia T2~T6 Gb. A medição sem contato evita o desgaste do sensor causado pelas superfícies abrasivas dos grãos.
Um operador de silo de grãos solicitou orçamento para medição de nível. O silo armazena milho e trigo de forma alternada. A altura total do silo (K) é de 20,4 m, com tubo de extensão acima do teto de 2,1 m (B). Assim, o vão real de medição (H) é de 18,2 m, medido da face da flange até o piso do silo.
O cliente especificou material granular com granulometria entre 500 e 3.000 μm e densidade aparente de 720 kg/m³. A temperatura no tanque chega a 40 °C. Com umidade de 70% dentro do silo, medidores de nível ultrassônicos ficam inviáveis. A atenuação do ultrassom é intensa em ambientes com alta umidade e poeira. Além disso, equipamentos ultrassônicos frequentemente perdem sinal em superfícies de grãos secos, devido à baixa refletividade acústica desses materiais.
A alimentação elétrica é de 220 V CA. O cliente solicitou conexão flangeada ("conforme disponibilidade") e não incluiu controlador RCU nem caixa de controle separada. Um instrumento, um cabo, direto ao CLP.
O medidor de nível por radar SDRD87 80G foi selecionado. Aqui está o porquê e como ele foi configurado.
Os silos de grãos apresentam três desafios principais para a medição de nível: poeira intensa durante o enchimento, uma superfície irregular e instável, e uma constante dielétrica moderada (normalmente εr entre 2 e 4 para grãos secos).
Os sensores ultrassônicos apresentam limitações com poeira e a baixa refletividade acústica dos grãos. O radar de onda guiada é eficaz, porém requer uma sonda que atravesse toda a profundidade do silo. Em um silo de 18 m, isso implica numa sonda extensa e exposta, vulnerável a danos mecânicos durante o carregamento de grãos.
Medidor de nível por radar 80G com flange cardânica para sólidos
O radar sem contato de 80 GHz evita ambos os problemas. A frequência de 80 GHz produz um ângulo de feixe de 4° — suficientemente preciso para evitar ecos falsos provenientes das paredes do silo a 18 m de profundidade. O sinal FMCW penetra na poeira de grãos sem atenuação. E a precisão de ±5 mm é mais do que suficiente para o gerenciamento de estoque em um armazém de grãos.
Na prática, o sensor é montado no teto do silo, aponta diretamente para baixo e nunca entra em contato com os grãos. Não há desgaste mecânico. Não há desvio de calibração por abrasão. A superfície da antena de PTFE é segura para contato com grãos e fácil de limpar caso haja acúmulo de poeira.
O SDRD87 é instalado no topo do tubo de extensão (B = 2,1 m). Isto mantém a antena elevada a 2,1 m acima do telhado, garantindo espaço suficiente para manutenção e evitando qualquer contacto com condensação na cobertura.
O suporte de antena (opção de antena NW) permite ajustar com precisão o ângulo após a instalação. Num silo de grãos onde o ponto de enchimento pode estar descentrado, a capacidade de inclinar o feixe entre 5 e 10° em direção à massa principal de grãos ajuda a estabelecer um eco estável. Vemos isto em instalações de clientes onde o enchimento central cria uma pilha cónica — o suporte permite que o técnico aponte para a inclinação em vez do pico.
A conexão do processo utiliza um flange DN100 PN16 em aço inoxidável 316L. O flange é totalmente compatível com o bocal de telhado já disponível no cliente. A vedação em FKM suporta com folga a temperatura de processo de 40 °C. A saída 4-20 mA / HART a 2 fios é alimentada por loop através de uma fonte de 24 V CC derivada do painel de 220 V CA local. A entrada de cabo M20x1,5 está em conformidade com as práticas padrão de instalação de eletrodutos industriais na maioria dos mercados.
A unidade possui aprovação Ex d ia T2~T6 Gb (segurança intrínseca e à prova de explosão). O pó de grãos é combustível. A certificação ATEX/IECEx Zona 1 nem sempre é obrigatória para silos de grãos, mas garante que o mesmo modelo de instrumento atende tanto instalações padrão quanto áreas classificadas, eliminando a necessidade de trocar o equipamento.
| Parâmetro | Valor |
| Modelo | SDRD87-G-NW-A-FC-A-B-A-M-A |
| Princípio de medição | 80G FMCW (Onda Contínua Modulada em Frequência) |
| Ângulo do feixe (3dB) | 4° |
| Faixa de medição | 18,2 m (silo K = 20,4 m, tubo de extensão B = 2,1 m) |
| Precisão | ±5 mm |
| Temperatura de operação | -40 a 130°C (antena NW) |
| Pressão de operação | Pressão normal (silo não pressurizado) |
| Conexão de processo | Flange DN100 PN16, SS316L |
| Material da antena | PTFE (-40 a 200°C) |
| Vedação | FKM (-40 a 200°C) |
| Sinal de saída | 4-20 mA / HART, 2 fios |
| Fonte de energia | 24V CC (alimentado pelo circuito) |
| Habitação | Alumínio / IP67 |
| Entrada de cabo | M20 x 1,5 |
| Mostrar | LCD integral |
| Aprovações | Ex d ia T2~T6 Gb (segurança intrínseca + à prova de explosão) |
| Médio | Milho / Trigo (granulado, 500–3.000 μm, 720 kg/m³) |
| Tensão da fonte de alimentação | 220 V CA (convertido para 24 V CC no painel) |
Se você precisa de um silo para grãos, ração ou sólidos a granel, envie-nos estes parâmetros e confirmaremos o modelo adequado e o orçamento em até 24 horas:
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