Sensores de nível de flutuação modernos

Sensores de nível flutuante

Os interruptores de bóia são um dos dispositivos mais baratos e ao mesmo tempo confiáveis ​​​​para medir o nível de líquidos. Com a seleção certa, os interruptores de bóia podem ser usados ​​para monitorar o nível de uma ampla variedade de produtos, desde águas residuais, líquidos quimicamente agressivos ou alimentos. Temperaturas altas ou baixas, presença de espuma, bolhas ou, por exemplo, um agitador em funcionamento, também deixam de ser um problema com a escolha certa.

O dispositivo de sensores de nível de flutuação

Por design, os sensores de nível de flutuação podem ser divididos em vários tipos.

O mais simples é um sensor flutuante que se move ao longo de uma haste vertical. Dentro da bóia, via de regra, há um imã permanente, e na haste, que é um tubo oco, há interruptores reed… Flutuando na superfície do líquido, a bóia se move ao longo da haste do sensor após a mudança de nível e, passando pelos interruptores reed dentro da haste, fecha-os ou, ao contrário, abre-os. Sinalização quando um determinado nível é atingido.Vários interruptores reed podem estar localizados dentro da haste ao mesmo tempo e, portanto, um desses sensores pode sinalizar vários valores do nível do líquido ao mesmo tempo, por exemplo, o mínimo e o máximo.

Uma chave boia deste projeto também pode medir o nível de líquido contínuo e fornecer um sinal na forma de uma resistência proporcional ao nível do líquido ou como um sinal de corrente padrão de 4-20mA. Para isso, os reed switches dentro da haste são conectados em paralelo com resistores conforme mostrado na figura. A bóia, movendo-se após a mudança no nível do líquido, fecha vários reed switches, causando uma mudança na resistência total do sensor de nível. Esses sensores de nível geralmente são instalados no topo do tanque e podem ter até três metros de comprimento.

Uma área separada de aplicação de sensores de nível de flutuação é o monitoramento de níveis de líquidos em veículos. Em primeiro lugar, são tarefas de controle do volume de combustível em equipamentos pesados: caminhões, escavadeiras, locomotivas a diesel. Aqui, os sensores de nível funcionam em condições de fortes vibrações e agitação na superfície do líquido. Para eliminar a influência desses fatores, o sensor de bóia é colocado em um tubo especial de amortecimento com diâmetro ligeiramente maior que o diâmetro da bóia.

Se não for possível instalar o sensor no tanque, o sensor de nível da bóia pode ser embutido na parede do tanque. Nesse caso, a bóia magnética é montada em dobradiças e a chave reed geralmente fica no corpo do sensor.Esses sensores são acionados quando o líquido atinge o flutuador e são projetados para sinalizar um nível limite. Os sensores podem operar em temperaturas de até 200 C em ambientes quimicamente agressivos. Deve-se lembrar que os sensores de nível deste tipo não são adequados para medir líquidos pegajosos e secantes, líquidos com impurezas mecânicas, bem como no caso de líquidos congelantes.

Se houver alta concentração de sólidos no líquido, existe a possibilidade de congelamento ou formação de uma camada pegajosa no equipamento, então pode-se utilizar um sensor de nível de bóia em um cabo flexível para controlar o nível neste caso. Um sensor de nível desse tipo é um cilindro ou esfera de plástico, dentro do qual existe um interruptor mecânico ou reed e uma bola de metal. Esse sensor de nível é preso ao cabo na profundidade desejada e, quando o nível do líquido atinge a bóia, ele gira e uma bola de metal dentro dele ativa um reed switch ou interruptor mecânico. Um exemplo de tais sensores de nível é a série LFL de sensores de nível flutuante da Pepprl + Fuchs.

Sensores de nível magnetostrictivos

Existe outro tipo de sensor de nível de flutuação - sensores magnetostritivos. Seu princípio de funcionamento baseia-se na medição do tempo de propagação de um pulso ultrassônico dentro de uma haste metálica equipada com uma bóia com ímã embutido. Este é provavelmente o tipo mais preciso de sensor de nível. A precisão típica dos sensores magnetostritivos é de 10 mícrons ou melhor.

Os sensores magnetostritivos são produzidos, por exemplo, pela Balluff (Micropulse), MTS Sensors (Temposonic e Level Plus), TR Electronic e outros.Outra diferença em relação aos sensores de nível tradicionais é que, nos sensores de nível magnetostritivos, um cabo flexível pode ser usado como uma haste ao longo da qual o flutuador se move. Desta forma, o comprimento medido pode ser de 12 metros ou mais, mantendo uma precisão de medição insuperável.