Um tanque contendo um determinado líquido de processo precisa ter seu nível monitorado. A faixa de nível nesta embarcação é de 0 a 20 pés, e o líquido do processo tem uma gravidade específica de 1,0 (como água). Decide-se instalar um transmissão de pressão diferencial no fundo do vaso para inferir o nível através da pressão hidrostática . instalação do transmissor na figura abaixo:
Mais tarde, um topo é adicionado a este recipiente para impedir a entrada de chuva. Infelizmente, no entanto, este líquido de processo tende a emitir vapor que será retido pelo recipiente fechado e criará uma pressão no seu interior. Um pequeno respiradouro é adicionado ao topo do vaso para permitir que o vapor escape, não é suficientemente grande para garantir uma total ausência de acumulação de pressão de vapor em todos os momentos
A instalação da tampa irá gerar problema na medição de nível em função do acúmulo ocasional de pressão de vapor dentro deste vaso. Como este problema pode ser corrigido para que o nível do líquido seja medido com precisão em todos os momentos[m1] ?
Responda :
Qualquer pressão de vapor será detectada pelo transmissor e interpretada como aumento do nível de líquido!
Duas soluções para este problema:
Use dois transmissores (um na parte superior da embarcação, um na parte inferior) e subtraia eletronicamente seus sinais de saída.
Conecte o lado “Baixo” do transmissor ∆P na parte superior da embarcação para compensar naturalmente a pressão de vapor.
Como o transmissor infere o nível da quantidade de pressão detectada no fundo do vaso, qualquer acúmulo de pressão de vapor dentro do vaso será interpretado erroneamente como nível de líquido adicional, já que o transmissor detecta a soma total da pressão hidrostática mais qualquer pressão de vapor presa dentro do recipiente.
Por exemplo, se o nível do líquido do processo fosse de 3000mm (50% do intervalo), a pressão hidrostática gerada pela coluna de líquido seria de 3000 mmCA polegadas de CC, assumindo uma gravidade específica de 1,0, igual a água. Se, no entanto, o recipiente continha uma pressão de vapor igual a 15 polegadas W.C., esta pressão aumentaria com os CM de 120 polegadas. de pressão gerada pela cabeça líquida para criar 135 polegadas W.C. de pressão total detectada pelo transmissor. Como resultado, o transmissor "pensaria" que estava detectando um nível de líquido de 11,25 pés (135 polegadas de altura) em vez do nível real de 10 pés (120 polegadas de altura). Essencialmente, qualquer pressão de vapor no vaso resulta em um deslocamento “zero” da indicação do transmissor.
Em muitas aplicações, a pressão do gás dentro de uma embarcação excede em muito a pressão hidrostática gerada pela coluna de líquido dentro dela, então este problema pode ser muito sério na medição de nível. Precisamos entender completamente a natureza do problema e como resolvê-lo para medir com sucesso o nível de líquido em muitas aplicações industriais.
Solução 01
A solução para esse dilema é medir a diferença de pressão entre a parte superior e a parte inferior da embarcação. Poderíamos fazer isso usando dois transmissores de pressão, um na parte superior e outro na parte inferior, e detectar a pressão hidrostática subtraindo a medição do transmissor superior da medição do transmissor inferior. Um computador pode ser usado para realizar a subtração matemática de sinais:
Solução 02
Outro método, simples é interligar ambas as tomadas de processo do transmissor no vaso. Esta solução consiste em realizar a subtração mecanicamente, considerando que o elemento sensor do transmissor estará calculando as pressão aplicadas:
Considerando que o instrumento mede a pressão diferencial e consiste de uma célula de pressão contendo duas tomadas sendo uma para pressão c denominada "Alta" isto é a tomada que irá considerar a pressão total do vaso e uma outra tomada denominada de "Baixa" que ficará lidado na parte superior do vaso, esse método de ligação garante a medição do nível com menor incerteza, porque elimina os possíveis erros gerados pela pressão, podendo assim considerar a precisão do instrumento. Esta solução é mais comumente utilizada quando encontra-se um problema semelhante a esse.
Nesta aplicação específica de medição de nível, um instrumento de pressão diferencial teria exatamente os mesmos pontos de calibração (valores de faixa inferior e superior) que um transmissor de pressão “normal” conectado a um vaso aberto.
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