A medição de nível é um componente essencial no controlo e monitorização de processos industriais, especialmente na tecnologia da água e das águas residuais. Permite a deteção precisa do nível de enchimento em tanques, contentores, reactores e corpos de água abertos. Esta informação é crucial para a automatização de processos, evitando transbordos ou condições de funcionamento a seco, optimizando as operações e cumprindo os regulamentos de segurança.
Este artigo explica em pormenor os antecedentes técnicos, os vários princípios de medição, os desafios e as aplicações da medição de nível na prática.
Índice
Importância da medição do nível na tecnologia da água e das águas residuais
A medição de nível é indispensável em muitos domínios da gestão da água:
Controlo do processo:
- Controlo de bombas, válvulas e sistemas de controlo com base nos níveis de enchimento.
- Dosagem automática de produtos químicos e fluxos de água.
Segurança:
- Evitar transbordos em estações de tratamento de águas residuais ou tanques de armazenamento.
- Proteção de bombas e sistemas contra o funcionamento a seco.
Maior eficiência:
- Otimização da gestão dos contentores para minimizar o consumo de energia e de produtos químicos.
Controlo e apresentação de relatórios:
- Cumprimento dos regulamentos legais através do controlo contínuo dos níveis de água.
Princípios e tecnologias de medição de nível
Há uma variedade de tecnologias de medição de nível que são selecionadas em função da aplicação, dos requisitos de precisão e das condições ambientais. Estas podem ser divididas em métodos de medição contínuos (para determinar o nível exato) e medições de nível limite (para detetar níveis específicos, como o de transbordo ou o mínimo).
1. medição de nível com base hidrostática
Funcionalidade:
- O método baseia-se na medição da pressão hidrostática, que é proporcional ao nível de enchimento de um líquido:
Vantagens:
- Robusto e fiável.
- Adequado para líquidos com densidades constantes.
Aplicações:
- Medição de nível em tanques de sedimentação, tanques de equalização ou tanques de produtos químicos.
2. medição de nível por ultra-sons
Funcionalidade:
- Um sensor ultrassónico emite ondas sonoras que são reflectidas pela superfície do líquido. O tempo de trânsito do sinal é utilizado para determinar o nível de enchimento.
Vantagens:
- Medição sem contacto.
- Adequado para meios agressivos ou contaminados.
Restrições:
- Sensível ao vapor, à espuma e às variações de temperatura.
Aplicações:
- Monitorização do nível em estações de tratamento de águas residuais, bacias de transbordo de águas pluviais ou tanques de produtos químicos.
Foto: Em amarelo, uma sonda de radar para monitorização contínua do nível nos reactores da nossa fábrica de PC ALMA CHEM CMW
3. Medição de nível por radar
Funcionalidade:
- As ondas de radar (normalmente na gama dos GHz) são emitidas e reflectidas pela superfície do líquido. O tempo de voo do sinal é utilizado para medir a altura.
Vantagens:
- Medições de alta precisão.
- Funciona independentemente da pressão, temperatura e densidade média.
Aplicações:
- Medição de nível em reactores pressurizados, bioreactores ou tanques de produtos químicos agressivos.
4. medição capacitiva de nível
Funcionalidade:
- Se o nível de enchimento de um meio se alterar, a capacitância de um sensor que funciona como condensador altera-se.
Vantagens:
- Elevada sensibilidade com pequenos contentores.
- Adequado para medição de nível pontual.
Restrições:
- Sensível à sujidade e aos meios adesivos.
Aplicações:
- Controlo dos níveis mínimos e máximos de enchimento em pequenos contentores.
5. medição de nível com boia
Funcionalidade:
- Um flutuador segue o nível do líquido e ativa os interruptores mecânicos ou fornece um sinal analógico.
Vantagens:
- Simples e económico.
- Adequado para aplicações robustas.
Restrições:
- As peças mecânicas necessitam de manutenção.
Aplicações:
- Controlo do nível em recipientes abertos ou tanques de sedimentação.
Conclusão
A medição de nível é uma tecnologia indispensável na tecnologia da água e das águas residuais. Garante a fiabilidade do processo, optimiza a operação e permite o cumprimento dos requisitos legais. A seleção do método de medição adequado depende dos requisitos específicos, das propriedades do meio e das condições ambientais. Com tecnologias modernas, tais como radar, ultrassom e sensores capacitivos, mesmo aplicações complexas podem ser realizadas de forma precisa e confiável. Uma boa compreensão dos antecedentes técnicos e dos potenciais desafios é crucial para utilizar plenamente os benefícios da medição de nível.
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