Sensores de nível capacitivos — dispositivo, princípio de operação, aplicação

Os sensores de nível capacitivos são usados ​​principalmente como um meio de monitorar o nível de vários líquidos. O processo de controle é baseado no fato de que cada líquido possui uma certa constante dielétrica. Portanto, o princípio de operação de um sensor de nível capacitivo é o seguinte.

O elemento principal de um sensor de nível capacitivo é um capacitor especial altamente sensível que pode alterar sua capacitância dependendo do ambiente em que é colocado. A sensibilidade do capacitor permite que o sensor funcione de forma igualmente eficaz com fluidos dielétricos e fluidos com o mínimo de constante dielétrica.

O sensor é simplesmente instalado em um tanque para um material líquido cujo nível nesse tanque (por exemplo, em um tubo) precisa ser monitorado. A constante dielétrica atual do ar é tomada como a constante dielétrica básica. E assim que o líquido entrar em contato com o elemento sensível do sensor, a capacitância do capacitor sensível mudará.Neste momento, o sensor funcionará - o nível de controle do líquido será fixado.

A propósito, os sensores de nível do tipo capacitivo são capazes de responder ao líquido sem contato direto do elemento sensível com ele. Afinal, a fixação da variação da constante dielétrica também pode ser feita pelo material dielétrico do corpo do tanque em que varia o nível do líquido. O monitoramento pode ser feito, por exemplo, através da tampa, parede ou fundo do tanque, assim que o líquido atingir o ponto onde está instalado o elemento sensor sensível.

Medidores de nível capacitivos com eletrodos coaxiais são usados ​​para medição de nível em meios não condutivos. A desvantagem do elemento sensível coaxial é seu mau preenchimento com uma substância controlada, principalmente com o aumento da viscosidade do meio e a presença de impurezas sólidas.

Os sensores são produzidos em diferentes versões: na forma, tamanho, design do elemento sensível, bem como no design e tamanho do invólucro e no tipo de instalação do sensor (embutido na parede ou tampa, colocado próximo ao contêiner , colocado em suspensão no recipiente).

No caso de usar um eletrodo como elemento sensível, o papel do segundo eletrodo do capacitor é desempenhado pela parede aterrada do tanque, se for metálico, ou um eletrodo especial de metal aterrado, se a parede do tanque for feito de um dielétrico. Eletrodos individuais podem ser hastes rígidas ou cabos flexíveis.

Para medir o nível de um meio condutor, o eletrodo de medição é coberto com uma camada isolante. Como regra, o fluoroplast é usado como isolamento.

Os sensores capacitivos de nível de líquido são usados ​​em uma ampla variedade de áreas industriais modernas porque são compatíveis com quase todos os líquidos. Esta é a agricultura com seus fertilizantes líquidos e sistemas de irrigação. Esta é a indústria de alimentos (leite, água, bebidas).

Na indústria petroquímica, é necessário controlar o nível de derivados de petróleo. Em produtos farmacêuticos, preparações líquidas.Em muitas indústrias, é extremamente importante controlar o nível de água, inclusive subterrânea, bem como água em sistemas de armazenamento, abastecimento de água, esgoto e esgoto em empresas e simplesmente em edifícios.

Desta forma, o sensor é capaz de medir o nível de um produto líquido e, se necessário, interagindo com a automação, manter o valor requerido. Ele pode monitorar o enchimento do recipiente com líquido e o processo de passagem do líquido pela tubulação, bem como monitorar o fluxo. Assim, o sensor capacitivo de nível de líquido é uma solução indispensável para sistemas de automação em todos os tipos de empreendimentos.

Várias vantagens distinguem os sensores capacitivos de outros tipos de dispositivos de controle de nível. Os sensores capacitivos são compatíveis mesmo com substâncias quimicamente agressivas e inflamáveis.

Eles podem trabalhar com produtos com quase todas as propriedades físicas, com tanques de qualquer volume, forma e tamanho (devido à possibilidade de interação sem contato). A sala pode estar enfumaçada, empoeirada e pode haver alta umidade no ar, o que não interfere no funcionamento do sensor.

O sensor é fácil de colocar e muito fácil de manter.Como resultado, a vida útil do sensor pode ser medida em anos, e a precisão e confiabilidade, quando usadas corretamente, permanecerão inalteradas.

Claro, os sensores capacitivos também têm desvantagens. Por exemplo, eles são sensíveis à formação de espuma, acúmulo de material ou depósitos, que podem causar alarmes falsos. A manutenção regular de tais sensores é, portanto, necessária. Claro, eles são mais caros do que outros tipos de sensores.

De qualquer forma, antes da instalação, o sensor deve ser ajustado com precisão e durante a operação você deve monitorar sua condição. Então, a confiabilidade e a precisão do controle permanecerão as melhores.