Um transmissor de nível de deslocador consiste em um elemento de deslocamento que é suspenso de um gancho com um tubo de torque que é conectado à cabeça do transmissor.
O elemento deslocador é projetado para ser mais pesado que o líquido no qual está sendo usado, de forma que, mesmo quando totalmente imerso no líquido, ele ainda exerça uma força descendente sobre o suporte.
À medida que o líquido no vaso sobe ate cobrir o elemento, é criada uma força de empuxo que é igual ao peso do líquido deslocado pelo elemento (princípio de Arquimedes). Isso é visto pelo transmissor como uma redução efetiva do peso suspenso do elemento e, como o peso de suspensão do elemento deslocador é proporcional ao nível do líquido ao redor, o sistema eletrônico na cabeça do transmissor pode fornecer uma leitura do nível do líquido.
O Princípio de Arquimedes: Princípio de Arquimedes afirma que a força de empuxo exercida sobre um corpo imerso em um fluido é igual ao peso do fluido que o corpo desloca
Vantagens
Transmissores de deslocamento são amplamente utilizados. Capaz de operar em extremos de pressão e temperatura, e comumente usado para medir a medição do nível da interface.
Limitações
A precisão da medição de nível depende da calibração correta do instrumento nas condições de operação. Se essas condições forem alteradas (Densidade), a leitura do nível ficará incorreta. Os transmissores de deslocamento de tubo de torque, em particular, exigem verificações regulares de manutenção e calibração, e podem sofrer danos durante condições de surto.
Calibração seca do transmissor de nível:
Calibração a seco com pesos para nível de líquido:
Suponhamos que os transmissores de nível cujo peso flutuante seja de 3,0 kg e o comprimento e diâmetro de flutuação sejam de 40 cm e 8 cm. Calcule o peso para calibração a seco.
Densidade da água: 1 g / cm3 Comprimento da bóia (L): 40 cm Diâmetro do flutuador (D): 8 cm Densidade da água (d): 1 g / cm3 Peso do flutuador: 3,0 kg = 3000 g
Formula raio:
Considerando que o (r) = Diâmetro é igual a D/2 ,
Então temos: 8/2 = 4 cm
Formula para calcular o Volume:
Considerando que a formula seja Volume: pi x r² x h
Onde : r = raio
h = altura
pi = 3,14
Então temos:
3,14 x (4)² x 40 = 2009,3 cm³
Peso total à 0%(zero porcento) de nível
Peso Total = Peso total do flutuador
Então peso total à 0% = 3000 g = 4mA
Peso total à 25%(vite cinco porcento) de nível
Peso Total de Suspensão = Peso total do flutuador - perda de peso devido a imersão do flutuador no líquido = Peso total do flutuador - (volume do flutuador x Densidade do fluido)
Então, Total peso à 25% =
= 3000 – (3.14 x (4)² x 10 x 1)
= 3000 – 502.4
= 2497.6 g = 8mA
Peso total à 50% (vite cinco porcento) de nível
Peso Total de Suspensão = Peso total do flutuador - perda de peso devido a imersão do flutuador no líquido = Peso total do flutuador - (volume do flutuador x Densidade do fluido)
Então, Total Weight à 50 =
= 3000 – (3.14 x (4)² x 20 x 1)
= 3000 – 1004.8
= 1995.2 g = 12mA
Peso total à 75% (vite cinco porcento) de nível
Peso Total de Suspensão = Peso total do flutuador - perda de peso devido a imersão do flutuador no líquido = Peso total do flutuador - (volume do flutuador x Densidade do fluido)
Então, Total Weight à 75 =
= 3000 – (3.14 x (4)² x 30 x 1)
= 3000 – 1507.2
= 1492.8 g = 16mA
Peso total à 100% (vite cinco porcento) de nível
Peso Total de Suspensão = Peso total do flutuador - perda de peso devido a imersão do flutuador no líquido = Peso total do flutuador - (volume do flutuador x Densidade do fluido)
Então, Total Weight à 100 =
= 3000 – (3.14 x (4)² x 40 x 1)
= 3000 – 2009.6
= 990 g = 20mA
Os equivalentes 4ma e 20mA de pesos são usados para configurar o transmissor de nível do deslocador
O nível de interface
Suponhamos que os transmissores de nível cujo peso flutuante seja de 3,0 kg e o comprimento e diâmetro de flutuação sejam de 40 cm e 8 cm. Calcule o peso para calibração a seco. Onde dois fluidos de processo estão presentes:
Densidade do fluido superior (d1) (Líquido): 0,8 g / cm3 Densidade do fluido de isqueiro (d2) (Gás): 0,15 gm / cm3 Comprimento da bóia (L): 40 cm Diâmetro do flutuador (D): 8 cm Densidade da água (d): 1 g / cm3 Peso do flutuador: 3,0 kg = 3000 g
Peso total à 0%(zero porcento) de nível
Peso Total = Peso total do flutuador – perda de peso devido ao fluido (gás)
Peso Total = Peso do flutuador no ar – perda de peso devido ao gás
= Peso do flutuador no ar – (Volume do fluido x densidade do gás)
= Peso do flutuador no ar – (pi x (r)² x h x d2)
Então peso total à 0%
Peso total = 3000 – (3.14 x (4)² x 40 x 0,15)
Peso total = 3000 – (301.44)
Peso total = 2698.56 g = 4
Peso total à 25%(vite cinco porcento) de nível
(25% flutuador está imerso no líquido e 75% flutuador no gás)
Peso Total de Suspensão = Peso do flutuador no ar – perda de peso devido ao liquido - perda de peso devido ao gás.
Peso Total de Suspensão = [Peso do flutuador no ar – (Volume de flutuador x densidade do líquido) – (volume do flutuador x densdidade do gas)]
Peso Total de Suspensão = { [(pi x (r)² x h1(peso do flutuador quando imerso no líquido) x d1)] - [(pi x (r)² x h2(peso do flutuador quando imerso no gás) x d2)]}
Então o flutuador inserido à 25% =
= 3000 – (3.14 x (4)² x 10 x 0.80) – (3.14 x (4)² x 30 x 0.15)
= 3000 – (401.92) – (226.08)
= 2372 g = 8 mA
Peso total à 50%(cinquenta porcento) de nível
(50% flutuador está imerso no líquido e 50% flutuador no gás)
Peso Total de Suspensão = Peso do flutuador no ar – perda de peso devido ao liquido - perda de peso devido ao gás.
Peso Total de Suspensão = [Peso do flutuador no ar – (Volume de flutuador x densidade do líquido) – (volume do flutuador x densdidade do gas)]
Peso Total de Suspensão = { [(pi x (r)² x h1(peso do flutuador quando imerso no líquido) x d1)] - [(pi x (r)² x 21(peso do flutuador quando imerso no gás) x d2)]}
Então, o flutuador inserido à 50% =
= 3000 – (3.14 x (4)² x 20 x 0.80) – (3.14 x (4)² x 20 x 0.15)
= 3000 – (803.84) – (150.72)
= 2045.44 g = 12 mA
Peso total à 75%(setenta e cinco porcento) de nível
(75% flutuador está imerso no líquido e 25% flutuador no gás)
Peso Total de Suspensão = Peso do flutuador no ar – perda de peso devido ao liquido - perda de peso devido ao gás.
Peso Total de Suspensão = [Peso do flutuador no ar – (Volume de flutuador x densidade do líquido) – (volume do flutuador x densdidade do gas)]
Peso Total de Suspensão = { [(pi x (r)² x h1(peso do flutuador quando imerso no líquido) x d1)] - [(pi x (r)² x 21(peso do flutuador quando imerso no gás) x d2)]}
Então, o flutuador inserido à 75% =
= 3000 – (3.14 x (4)² x 30 x 0.80) – (3.14 x (4)² x 10 x 0.15)
= 3000 – (1205.76) – (75.36)
= 1718.88 g = 16 mA
Peso total à 100%(cem por porcento) de nível
Peso Total = Peso total do flutuador – perda de peso devido ao fluido (gás)
Peso Total = Peso do flutuador no ar – perda de peso devido ao líquido
= Peso do flutuador no ar – (Volume do flutuador x densidade do líquido)
= Peso do flutuador no ar – (pi x (r)² x h(peso do flutuador imerso no líquido) x d1)
Então, o flutuador inserido à 100% =
= 3000 – (3.14 x (4)² x 40 x 0.80)
= 3000 – (1607.68)
= 1392.32 g = 20 mA
Os equivalentes 4mA e 20mA de pesos são usados para configurar o transmissor de nível do deslocador
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