O documento discute diferentes tipos de sensores de nível, incluindo sensores radioativos, de deformação (strain-gage), ultrassônicos e alfassônicos. Sensores de nível medem a altura de líquidos ou sólidos em tanques e são importantes para operações industriais e controle de inventário. Cada tipo tem suas vantagens e desvantagens em termos de custo, precisão, aplicabilidade e manutenção.

1. Sensores de Nível
RADIOATIVO, STRAIN-GAGES, ULTRASÔNICO E ALFASÔNICOS

2. Breve revisão
 Definição: Nível é a altura do conteúdo de um reservatório que
pode ser sólido ou líquido.
 Os sensores de nível medem ou detectam a presença de
líquido/sólido mantido em recipientes

3. Breve revisão
 O nível é uma variável importante na indústria não somente para a
operação do próprio processo, mas também para fins de cálculo
de custo e de inventário:
 Avaliar o volume estocado de materiais em tanques.
 Balanço de materiais de processos contínuos onde existam
volumes líquidos ou sólidos de acumulação temporária, reações,
mistura, etc.

4. Radioativo
 Composto de uma fonte de material radioativo (césio ou cobalto)
e um detector de radiação.
 As partículas emitidas pela fonte radioativa atravessam as paredes
do tanque, o material contido nele e sensibilizam o detector.
Emissor Receptor

5. Radioativo
 O conjunto é constituído por uma
fonte radioativa que emite
radiação e um detector que
detecta a radiação atenuada e
converte-o em uma percentagem
de nível real.
Emissor
Detector

6. Radioativo
 A medida que o material entre o emissor e o receptor vai
crescendo seu nível, o detector percebe essa interferência de
maneira proporcional.
 A radiação gama tem transmissibilidade muito menor através do
material que o ar, assim atenuação indica a sua presença entre a
fonte e o detector.
 Quanto a classificação:
 Sem contato
 Medição Indireta

7. Radioativo
 Vantagens
 Técnica não invasiva
 Nenhuma exposição à corrosão, a alta pressão, ou
 condições abrasivas ou a processo de alta
 temperaturas
 Sem partes móveis
 Detectores sem partes móveis evitam problemas de
 desgaste, corrosão ou falhas mecânicas no processo

8. Radioativo
 Desvantagens
 Normalmente são mais caro do que
 outros e podem ser proibitivos.
 Ao requer de uma fonte de radiação nuclear exige licenciamento,
bem como um professional conhecedor de segurança nuclear .
 A fonte irá se deteriorar ao longo do tempo e, eventualmente, precisar
de eliminação e substituição, um processo muito rigoroso, caro e
formal.
 OBS: O produto não pode ser radioativo

9. Strain-Gages
 Célula de carga é um transdutor capaz de medir deformações de
corpos. Quando um material é deformado sua resistência eléctrica
é alterada, a fracção de mudança na resistência é proporcional à
fracção de mudança no comprimento do material.
 O corpo da célula é feito de material metálico, normalmente aço
carbono ou inox. O formato do corpo possibilita que quando o
mesmo se deforme, gere um pulso elétrico através de
um extensímetro, que esta posicionado sobre o corpo.

10. Strain-Gages

11. Strain-Gages
 Além da função mais comum
(como dispositivo de pesagem),
as células de carga podem
oferecer outras funções como,
controlo para processos de
classificação, enchimento e
dosagem.

12. Medição de Nível por Ultrassom
 Utilizado na medição contínua e
precisa do nível de produtos líquidos
ou sólidos armazenados em
tanques, reservatórios ou silos.
 Baseia-se na emissão de pulsos
ultrassônicos de alta frequência por
um sensor instalado no tanque/silo
que são refletidos pelo material que
está sendo monitorado.
 O sensor utiliza cristais
piezoeléctricos de alto desempenho
para gerar curtos impulsos de
ultrassom, na forma de ondas
sonoras. Estes pulsos são
direcionados para um alvo
específico, de onde é refletida de
volta ao transdutor que atua como
transmissor / receptor.

13. Medição de Nível por Ultrassom
Vantagens:
 • baixo custo
 • não-contato
 • altamente fiável para a medição de sólidos,
 • pode ser utilizado sem quaisquer restrições
abertos ou fechado.
Desvantagens:
 • Se o silo é alimentado pneumaticamente, a
poeira pode impedir um sinal de retorno para o
sensor.
 • Materiais de alta temperatura tb vai mudar a
velocidade de transmissão % problemas de
precisão.
 • O eco material tb apresenta um desafio;
superfícies inclinadas pode causar reflexo
indireto levando a fraca e / ou ecos de divisão.

14. Medição de Nível por Alfassônico
 Mesmo principio de
funcionamento dos ultrassonicos,
com o diferencial que a
frequência utilizada é audível.
 Precisa de uma guia para a onda
que eh acoplado ao sensor e
imerso no meio a ser controlado.
Podendo ser uma vantagem pois
assim eh possível colocar o sensor
fora do processo. Mas também é
uma desvantagem quando não
se tem essa necessidade,
tornando o aparato emcomodo.

15. Referências
 http://en.wikipedia.org/wiki/Strain_gauge
 Sensores Industriais
 Sistemas de Medição de Nível, Profa Ninoska Bojorge