Este artigo explica como implementar um circuito que permite ler até oito sinais analógicos de 4 a 20 mA na entrada digital de um CLP que não possui entradas analógicas. A solução apresentada possui excelente custo benefício.
Antes de apresentarmos o circuito, faremos algumas definições de base como segue.
O que são sinais analógicos
Um sinal analógico é qualquer sinal contínuo cuja variação no tempo representa a variação de uma grandeza física, fazendo assim uma analogia entre a grandeza e sua representação elétrica.
Exemplo de grandezas físicas que podem ser representadas por sinais analógicos:
- Temperatura;
- Pressão;
- Nível de um líquido ou reservatório.
Exemplo de sinais analógicos:
- 0 a 10 V;
- 4 a 20 mA.
Ou seja, podemos, por exemplo, definir que uma temperatura na faixa de 0 oC a 100 oC será representada por um sinal de 4 a 20 mA. Dessa forma, quando a temperatura for 0 oC o sinal terá 4 mA, quando a temperatura for 50 oC o sinal terá 12 mA e quando a temperatura for 100 oC o sinal analógico terá 20 mA.
Um exemplo de sensor de temperatura que opera nessa faixa é o PT100, e o circuito que produz o sinal de 4 a 20 mA é o transdutor de grandezas que converte o sinal do PT100 em sinal analógico.
O que é a entrada analógica do CLP
Entrada analógica de um CLP é a parte do circuito do CLP que lê um sinal analógico e o converte internamente em um valor binário que será armazenado em um ou mais bytes da memória do CLP. As entradas analógicas do CLP são especificadas pelo tipo de sinal (0 a 5 V, 0 a 10 V, 0 a 20 mA, 4 a 20 mA, PT100, termopar, etc.) As entradas analógicas também são especificadas pela sua resolução (8 bits, 10 bits, 12, bits, 16 bits). As entradas analógicas podem estar contidas na CPU principal ou em módulos de expansão.
Converta sinais analógicos 4 a 20 mA em pulsos para ler na entrada digital do CLP
O circuito a seguir consiste em um conversor multiplexado que permite adquirir 8 sinais analógicos de 4 a 20 mA em um sinal de pulsos para ser lido em uma entrada digital rápida de um CLP.
Descrição do funcionamento do conversor multiplexado de sinais analógicos
Condicionador de entrada – Cada sinal analógico de entrada é condicionado por este circuito. O termistor PTC funciona como um fusível rearmável que “abre” quando o sinal de 4 a 20 mA ultrapassa 50 mA, protegendo o circuito sensor. O diodo TVS protege contra sobre tensão. O resistor de 220 ohms é sensor de entrada e R9 e C1 funcionam como filtro passa baixa.
Chave analógica multiplex – O circuito integrado CD4051 recebe os 8 sinais analógicos nas entradas X0 a X7 e repassa o sinal selecionado na saída X.
O sinal amostrado na saída X é aquele definido na seleção feita nas entradas A, B e C.
As entradas A, B e C são ligadas em saídas digitais do CLP.
Circuito amplificador – Este circuito, formado por dois amplificadores operacionais do CI LM324, tem a função de amplificar e ajustar o ZERO (offset) do circuito.
Conversor de tensão para pulsos – Esta parte do circuito tem a função de converter o sinal de 4 a 20 mA, previamente convertido em tensão, para pulsos. O ajuste de SPAN é feito no trimpot R39. O CI LM331 funciona como conversor de tensão para pulsos e o transistor BC327 converte o nível para pulsos em 24 VCC, adequado a entrada digital do CLP.
Lógica de funcionamento do conversor multiplex de sinais analógicos
O circuito é composto por uma chave analógica multiplex que seleciona uma entre 8 entradas analógicas. Esta seleção é feita nas três entradas SL0, SL1 e SL2. O canal selecionado fornece o sinal para o conversor de corrente para freqüência. O conversor de freqüência fornece na saída OUT um sinal pulsado de freqüência proporcional a corrente do canal selecionado. O sinal tem a amplitude da tensão de alimentação, normalmente 24V, e freqüência variando de 600Hz a 3000Hz. Na aplicação, o CLP deverá ser programado para selecionar sequencialmente os 8 canais, e contar os pulsos relativos a cada entrada analógica. Abaixo é mostrado o algoritmo sugerido.
- Canal = 0
- Aguarda 0,25 segundos
- Contador = 0
- Aguarda 0,25 segundos
- Leitura da Entrada (Canal) = (Contador – 250)
- Canal=Canal+1
- Se Canal > 7, então Canal = 0
- Volta para 2
Com o algoritmo acima, para cada entrada digital será lido um valor na faixa de 0 a 999, proporcional a corrente da entrada. E o ciclo total de varredura fica em 4 segundos.
Calibração do circuito
Siga o seguinte procedimento:
- Desligar as entradas SL0, SL1 e SL2
- Ligar a alimentação
- Ligar uma fonte de corrente à entrada EA0
- Ajustar a fonte de corrente para 20 mA
- Ajustar o trimpot SPAN para obter 3000 Hz na saída OUT
- Ajustar a fonte de corrente para 4 mA
- Ajustar o trimpot ZERO para obter 600 Hz na saída OUT
- Repetir os passos de 4 a 7 até completar a calibração
O conversor analógico IA2820 constitui um conversor multiplexado de sinais. Tem a capacidade de converter até 8 sinais analógicos de corrente de 4 a 20mA gerando uma saída em pulsos, de frequência proporcional à entrada selecionada. Sua utilização destina-se às configurações de CLP que possuem entrada de contagem rápida, viabilizando aquisição de até 8 sinais analógicos por módulo IA2820 a um preço extremamente competitivo. Para cada entrada analógica, o módulo é dotado de conexão destacável com: 24V, Sinal e GND. Dessa forma, o módulo funciona também como borneira economizando espaço e tempo de montagem.
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Solução Elipse E3 monitora, em tempo real, um total de 31 estações remotas de saneamento, entre poços de captação, elevatórias de água tratada, captações, reservatórios e boosters no SAAE de Marechal Cândido Rondon (PR).
Necessidade do SAAE
O SAAE (Serviço Autônomo de Água e Esgoto) é uma autarquia municipal responsável por executar e explorar os serviços de água e esgoto no município de Marechal Cândido Rondon no Paraná. Para automatizar o sistema de abastecimento de água do município o SAAE decidiu utilizar o Elipse E3.
A grande facilidade com que permite realizar ajustes, melhorias e expansões foi o fator determinante para a escolha da solução desenvolvida pela Alfacomp utilizando o Elipse E3.
Figura 1. Tela inicial da aplicação do E3 no SAAE
Solução buscada pelo SAAE
O E3 permite monitorar e executar comandos sobre as 31 unidades do sistema de abastecimento de água de Marechal Cândido Rondon. Para isto, disponibiliza uma tela destinada a cada unidade, na qual é possível supervisionar os níveis, vazões, pressões, tensões e correntes medidos e registrados pelos CLPs dos painéis de telemetria instalados em cada estação remota.
Figura 2. Controle de uma das unidades que compõem a rede de abastecimento do SAAE
Na mesma tela, o E3 permite também acompanhar a condição de operação das moto bombas, informando, por exemplo, se há algum equipamento com defeito ou sob manutenção ou se a unidade já se encontra em operação naquele instante. Além disso, o software permite acompanhar ou resetar o período, em horas, de funcionamento das moto bombas.
Ainda relacionado às moto bombas, o E3 permite visualizar e ajustar as configurações padrões definidas para as suas tensões e correntes. As configurações padrões determinadas para as pressões com que as moto bombas bombeiam a água em cada unidade também podem ser monitoradas e ajustadas pelo software.
Figura 3. Controle do funcionamento manual ou automático do poço de captação
O mesmo controle vale para as configurações dos níveis de água nos reservatórios, as quais podem ser ajustadas de forma que o sistema ligue ou desligue as moto bombas conforme seja necessário, contribuindo assim para garantir o abastecimento e redução de desperdícios. Neste contexto voltado ao uso mais racional de água e energia, o E3 também permite selecionar quais estações entrarão em funcionamento nos horários de ponta conforme a demanda.
Figura 4. Tela que permite escolher quais estações serão acionadas nos horários de ponta
O E3 exibe ainda os níveis e volumes de água verificados no total e junto a cada reservatório, permitindo acessar as configurações padrões ajustáveis da altura da água em cada reservatório. As vazões mensuradas nas moto bombas localizadas entre os poços e reservatórios, tanto a total quanto a calculada por hora, também são monitoradas, assim como o tempo de varredura do sistema de automação em cada unidade.
Figura 5. Controle do nível de água presente nos reservatórios
Por fim, a solução da Elipse permite emitir relatórios dos eventos, históricos e alarmes assinalados no período estipulado pelo usuário. Em relação aos alarmes, caso algum valor definido na configuração padrão não esteja sendo respeitado, por exemplo, haja uma subtensão muito abaixo da indicada, o E3 alerta os operadores via um sinal visual e sonoro.
Além dos relatórios, o software permite, que esta mesma análise de desempenho das unidades, seja realizada sob a forma de gráficos. Vale salientar que, tanto os relatórios quanto os gráficos podem ser exportados para PDF ou Excel, sendo instrumentos de extrema utilidade junto às auditorias de fiscalização.
Figura 6. Gráfico de análise do nível de um reservatório
Benefícios para o SAAE
O Elipse E3 permite ao SAAE monitorar, em tempo real, as 31 unidades do sistema de abastecimento de água em Marechal Cândido Rondon (PR). Com isto, o operador é informado caso haja qualquer ocorrência via os alarmes, podendo agir com mais agilidade para solucioná-la. Uma manobra que, hoje, é feita em fração de segundos, antes, levava horas, uma vez que o monitoramento não era remoto, mas sim realizado de forma local.
Os relatórios e informações geradas pelo E3 nos permitem diagnosticar e solucionar problemas com mais agilidade, dispensando o envio das rondas até cada unidade simplesmente para monitoramento.
Este controle lhes possibilitou também verificar a necessidade de se elevar o fator de potência das moto bombas. Um benefício que vai direto ao encontro do objetivo central desta automação, ou seja, reduzir os desperdícios com água e, neste caso em particular, energia.
Confira abaixo outros benefícios proporcionados pelo software da Elipse ao SAAE:
- Monitoramento, em tempo real, das variáveis de pressão, vazão e nível da água nos reservatórios;
- Possibilidade de monitorar e ajustar as configurações padrões das tensões, correntes, pressões e níveis de água nos reservatórios;
- Sistema de alarmes que alerta os operadores caso haja qualquer espécie de problema nas unidades;
- Possibilidade de acompanhar ou resetar o tempo de funcionamento das moto bombas;
- Monitoramento da condição de operação das moto bombas;
- Emissão de relatórios dos eventos, históricos e alarmes, que podem ser exportados para Excel e PDF;
- Emissão de gráficos de análise de desempenho das unidades, que, assim como os relatórios, também podem ser exportados para Excel e PDF.
Ficha Técnica
- Cliente: SAAE
- Integrador: Alfacomp Automação Industrial Ltda.
- Pacote Elipse: Elipse E3
- Plataforma: Windows 10 PRO
- Número de cópias: 4 (1 E3 Server + 1 E3 Viewer Control + 1 E3 Viewer Only + 1 E3 Studio )
- Pontos de I/O: 1500
- Drivers de comunicação: MODBUS RTU e MODBUS TCP
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CLP – Controlador lógico programável
O Controlador Lógico Programável é um computador robusto projetado para o controle de processos industriais e, portanto, utilizado em automação industrial, em inglês: PLC – Programmable Logic Controller. Esses controladores podem automatizar processos específicos, máquinas, ou linhas de produção. O CLP monitora o estado dos dispositivos de entrada, toma decisões baseado no programa nele instalado e comanda o estado dos dispositivos por ele controlado. Exemplo de CLP: Haiwell.
Praticamente, qualquer linha de produção, máquina ou processo podem ser grandemente melhorados pela utilização de CLPs. Dessa forma, entre os benefícios de se utilizar um CLP estão a capacidade de reprogramação, alteração de sequências, ampliação de linhas, criação de réplicas de máquinas e processos, tudo isso enquanto podemos coletar e comunicar informações vitais.
Como funciona o CLP
O CLP funciona recebendo informações de sensores e dispositivos de entrada, processando os dados e controlando atuadores e dispositivos de saída conforme programas previamente instalados.
Baseado nas leituras das entradas e saídas o CLP pode registrar dados em tempo real, tais como produtividade de uma máquina ou a temperatura de operação, automaticamente iniciar ou interromper um processo, gerar alarmes no caso de mal funcionamento e muito mais.
Linguagem Ladder
A linguagem Ladder é uma linguagem de programação de CLP que representa um programa por um diagrama gráfico baseado na lógica dos relés, ou seja, parece com o diagrama esquemático de um painel de relés. O nome é baseado no fato de que a representação gráfica do programa lembra o formato de uma escada (ladder em inglês).
Enquanto no início da história dos CLPs a linguagem Ladder era a única linguagem disponível para a programação de CLPs, atualmente outras formas de programação estão padronizadas dentro da norma IEC-61131-3. Entre as novas opções estão a lista de instruções e o diagrama de blocos.
Entradas do CLP
Entradas de um CLP são os pontos de conexão onde são ligados os sensores. Podem ser localizados em módulos, no caso de CLPs modulares, ou estar incorporados no gabinete único, no caso de CLPs compactos.
Exemplos de entradas digitais
- 24 volts CC – tipo P ou N
- 110 volts CA (triac) ou 220 volts CA (triac)
- encoder ou contador rápido (5Vcc, 10Vcc ou 24Vcc)
Exemplos de entradas analógicas
- 0 a 5V ou 0 a 10V
- 0 a 20 mA ou 4 a 20mA
- PT100 ou Termopar
Saídas do CLP
Saídas de um CLP são os pontos de conexão onde são ligados os atuadores. Podem ser localizados em módulos, no caso de CLPs modulares, ou estar incorporados no gabinete único, no caso de CLPs compactos.
Exemplos de saídas digitais
- 24 VCC (transistor) – tipo P ou N
- 110 VCA ou 220 VCA (triac)
- Relé
Exemplos de saídas analógicas
- 0 a 5V ou 0 a 10V
- 0 a 20 mA ou 4 a 20mA
Ciclo de varredura do CLP
O funcionamento dos CLPs é um processo contínuo chamado de varredura. Em cada ciclo de varredura, o equipamento realiza as seguintes atividades:
- Leitura das entradas
- Execução das instruções do programa
- Escrita (atualização) das saídas
A ordem de grandeza do tempo de varredura está entre 1ms e 100 ms, e depende do modelo do CLP e do tamanho do programa. O tempo de varredura cresce com o programa.
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Haiwell – O CLP com melhor custo-benefício do mercado
O CLP Haiwell apresenta versatilidade e alto desempenho para as mais diversas aplicações industriais como injeção de plástico, empacotamento, tecelagem, fabricação de medicamentos assim como para aplicações em processos médico-hospitalares, meio-ambiente, saneamento, serviços municipais, gráficas, construção civil, automação predial, sistemas de condicionamento de ar, máquinas CNC, e outros campos do controle e automação. O CLP Haiwell tem sua capacidade expandida através de diversas interfaces que ampliam suas entradas digitais, saídas digitais, entradas analógicas, saídas analógicas, entradas de contagem rápida, saídas digitais de pulso de alta velocidade e portas de comunicação.
Diferenciais do CLP Haiwell
- Suporte técnico Alfacomp
- Ferramenta gratuita de programação com capacidade de simulação do programa sem necessidade de conectar ao CLP
- Processador ARM de alto desempenho e relógio de tempo real
- Portas RS232 e RS485 nativas com MODBUS mestre e escravo
- Porta Ethernet opcional com MODBUS TCP
- Bornes de conexão removíveis para facilidade de manutenção
- Entradas e saídas digitais rápidas (200 KHz)
Ethernet
O CLP mestre e os módulos remotos suportam comunicação Ethernet e até 5 portas RS232 ou RS485 comunicando simultaneamente. Pela rede é possível comunicar, programar, monitorar e trocar dados com os CLPs. A porta Ethernet pode ser utilizada para intercomunicar CLPs, IHMs e computadores.
Atualização do firmware
Através deste recurso é possível alterar e atualizar o firmware dos CLPs. Desta forma, recursos novos podem ser adicionados a equipamentos anteriores na medida que forem desenvolvidos pela fabricante.
Poderosos recursos de comunicação
Os CLPs possuem duas portas seriais nativas, uma RS232 e uma RS485, que podem ser expandidas para até 5 portas. Cada porta pode ser utilizada tanto como mestre quanto como escravo na comunicação. A comunicação em rede pode ser 1:N, N:1 e N:N e uma grande variedade de interfaces IHM de mercado são suportadas, assim como inversores, medidores e periféricos diversos.
Suporte a múltiplos protocolos de comunicação
Os CLPs possuem instalados de forma nativa os protocolos de comunicação MODBUS RTU e ASCII, Free Communication Protocol e o Haiwellbus High-Speed Communication Protocol of Xiamen Haiwell Technology Co., Ltd. A composição de arquiteturas sofisticadas e complexas são facilitadas pois basta uma única instrução para estabelecer um modo de comunicação. Desta forma, problemas como conflitos de comunicação, colisões e problemas de handshaking são minimizados e até eliminados, sendo possível a coexistência simultânea de diversos protocolos diferentes.
Função de contagem de pulsos em alta velocidade
Os CLPs suportam até 8 canais duplex de alta velocidade (200 kHz) de contagem de pulsos. São possíveis 7 modos de funcionamento com as entradas de contagem rápida (pulso / direção 1 oitava, pulso / direção 2 oitavas, pulso direto / reverso 1 oitava, pulso direta / reverso 2 oitavas, fases A / B 1 oitava, fases A / B 2 oitavas, fases A / B 4 oitavas), e três tipos de comparação (comparação de uma etapa, comparação absoluta e comparação relativa), e ainda é possível a comparação de 8 valores fixos com função de self-learning.
Medição de frequência de pulsos de alta velocidade
São possíveis até 16 canais de 200 kHz de alta velocidade para a medição de frequência.
Saída de pulsos de alta velocidade
São possíveis até 8 canais duplex de pulsos de saída em 200 kHz. Desta forma, até 8 motores de passos podem ser controlados. Os CLPs possuem funções que permitem controlar aceleração e desaceleração, envelopes de múltiplos segmentos, um sinal de saída de sincronismo facilita a sincronização precisa dos motores. Usadas de forma independente, estão disponíveis até 16 saídas rápidas para funções de PWM, podendo controlar até 16 motores de passo ou servos.
Função de controle de movimentação
Os CLPs Haiwell suportam até 8 canais de 200 kHz para controle de movimentação que permitem interpolação linear, interpolação circular, pulso de saída de referência, endereço absoluto, endereço relativo, compensação de folga, retorno ao ponto de partida e definição de ponto de partida.
Função de controle PID
Até 32 malhas de controle PID são suportadas pelos CLPs Haiwell. Estão disponíveis a auto sintonia, o controle de temperatura por lógica Fuzzy, o controle de temperatura por curva TTC, o controle de válvulas e de outros dispositivos industrias.
Captura de bordas e interrupções
Os CLPs suportam até 8 canais para detecção de bodas de subida e descida de sinais para funções de interrupção. Todas entradas permitem a aplicação de filtros para a correta detecção dos sinais. Estão disponíveis 52 níveis de interrupção em tempo real.
Funções de processamento analógico de alto desempenho
Os registros AI das entradas analógicas podem ser acessados diretamente e estão disponíveis funções para conversão de unidades de engenharia, ajuste de frequência de amostragem e correção de zero. Os registros AQ das saídas analógicas podem ser convertidos para unidades de engenharia e podem ser configurados para manter seus valores.
Proteção por senha
Existem três níveis de senhas para garantir a proteção dos CLPs e do trabalho desenvolvido em sua programação: senha de proteção de programas, senha de proteção de blocos, senha de acesso ao hardware.
Características diversas
Além das características já citadas, os CLPs Haiwell também possuem função de autodiagnóstico, função de proteção contra falha de energia, relógio de tempo real, operações matemáticas em ponto flutuante, etc.
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Fonte: “O Verdadeiro Medidor Magnético de Vazão tipo Inserção” – GUSTAVO DE ARAÚJO LAMON – Belo Horizonte
Um pouco da história da medição de vazão
A vazão é considerada a variável de processo mais importante nas empresas de saneamento e uma das mais importantes em processos industriais. De acordo com a História, as primeiras medições de vazão de água foram realizadas pelos egípcios e romanos, cujas obras de adução de água ficaram famosas, tanto é que um texto do governador e engenheiro romano Julius Fontinus (40 – 103 d.C) traz referências claras sobre o assunto.
Por se tratar de uma variável importantíssima, a vazão acaba sendo uma das mais medidas em processos industriais mas, infelizmente, no Brasil, mesmo sabendo de sua importância, poucas empresas de saneamento dispõe de sistemas de medição de vazão e quando dispõe destes sistemas, nem sempre são confiáveis.
Devido ao status alcançado por essa variável de processo, nos dias de hoje a vazão é a variável que dispõe de recursos tecnológicos mais diversos para sua medição, além de requerer também um grande esforço para sua medida em determinadas aplicações. Pois, para medir a vazão corretamente foi sempre necessário muito conhecimento técnico, além do desenvolvimento das técnicas de medição já existentes em situações distintas de medição.
Com relação à seleção de um determinado tipo de medidor de vazão para uma aplicação em especial, desde que a necessidade do usuário seja a medição da vazão volumétrica de líquidos, o medidor de vazão magnético do tipo carretel ou inserção, baseado na lei de Faraday, pode atender satisfatoriamente a uma grande porcentagem de aplicações.
O princípio de funcionamento do medidor de vazão eletromagnético
Para explicarmos o princípio de funcionamento dos medidores de vazão eletromagnético, consideraremos neste momento os medidores do tipo carretel. Estes medidores utilizam um princípio de medição antigo, a Lei de Faraday, e muitos fabricantes de instrumentos continuam a desenvolver medidores de vazão baseados nesse princípio. O medidor de vazão eletromagnético carretel atende a um gigantesco número de aplicações como, por exemplo: medição de vazão de água, xaropes de glicose com alta concentração, leite, cerveja e derivados, polpa de celulose, polpa de minério, ácidos em geral, efluentes industriais, esgoto, lamas, pastas, etc.
Para que o mesmo possa ser indicado em uma aplicação basta que o líquido possua uma condutividade elétrica mínima, normalmente de 5uS/cm. Dependendo de sua pressão, temperatura e velocidade de escoamento na tubulação do processo, com certeza a vazão desse líquido poderá ser medida corretamente, conforme a necessidade do usuário.
A Lei de Faraday, demonstrada pela primeira vez em 1832 pelo cientista Michael Faraday, foi percussora do desenvolvimento de vários equipamentos que se baseiam em sua Lei e o medidor de vazão eletromagnético é um desses equipamentos.
O primeiro medidor de vazão eletromagnético carretel foi desenvolvido em 1932 por um cientista suíço. No entanto, esta tecnologia tornou-se consolidada no final dos anos 70.
Apesar deste medidor ser baseado num princípio antigo, ele continua sendo aperfeiçoado e customizado para determinadas aplicações por alguns fabricantes. A Lei de Faraday utilizada para medidores de vazão determina que o movimento do líquido através do campo magnético induz uma força eletromotriz que atravessa o líquido num sentido perpendicular ao campo magnético, sendo essa f.e.m. diretamente proporcional à sua velocidade de escoamento do liquido. É importante salientarmos que o líquido deverá possuir uma condutividade elétrica mínima admitida, normalmente de 5uS/cm.
Devido ao campo magnético empregado na indução, o material do tubo medidor deve ser de material não magnético, para não conduzir e nem modificar a direção do campo magnético gerado. Por meio de dois eletrodos inseridos em um plano perpendicular ao campo magnético, torna-se possível a medição da força eletromotriz induzida por meio de um milivoltímetro.
De qualquer forma, é preciso uma observação cuidadosa durante a engenharia de aplicação do medidor magnético, quanto aos limites de operação relativos à temperatura, pressão e velocidade de escoamento, além da condutividade elétrica mínima exigida do líquido a ser medido. No medidor de vazão magnético, o seu campo magnético poderá ser gerado por um ímã permanente ou por bobinas excitadas por corrente alternada ou contínua.
Essa força eletromotriz induzida (dada em microvolts), não é afetada pela temperatura, viscosidade, pressão, turbulência, densidades específica/relativa e condutividade elétrica do líquido medido, desde que a condutividade elétrica esteja acima do valor mínimo exigido.
Figura 1 – Representação do funcionamento do medidor magnético de vazão
A determinação da Força Eletromotriz Induzida é regida pela seguinte equação:
fem = Kg * B * L * v
Onde:
- fem = Força Eletromotriz Induzida (tensão induzida nos eletrodos)
- Kg = Constante Geométrica
- B = Campo Magnético gerado pelas bobinas
- L = Distância entre os eletrodos
- v = Velocidade do fluído
Figura 2 – Representação do funcionamento do medidor magnético de vazão
Uma vez que temos Kg, B e L constantes podemos simplificar nossa equação sendo: fem = K * v
Podemos observar que a tensão induzida fem é diretamente proporcional à Velocidade de escoamento do fluído porem, notamos que há um fator multiplicador à velocidade denominado K. Este fator multiplicador é o famoso “Fator K” dos medidores eletromagnéticos. Este fator é imprescindível para o perfeito funcionamento do medidor e o seu levantamento, obrigatoriamente, deve ser realizado pelo fabricante após a fabricação do tubo medidor (sensor) e a única forma de determiná-lo, seria submetendo o sensor a uma calibração realizada em bancada apropriada.
Figura 3 – Representação da atuação do Fator K
Uma das principais qualidades de um medidor é que o mesmo seja repetitivo e esta é uma característica do medidor de vazão magnético. No entanto, a curva de resposta do medidor após sua fabricação não é linear.
Após a calibração realizada em bancada apropriada, o fabricante consegue determinar a constante deste medidor, ou ainda o seu “Fator K”, que transforma a curva de resposta do medidor em uma curva de resposta ideal.
E a vazão, como é determinada? Ora, uma vez que conhecemos a velocidade média de escoamento do fluído e conseguimos medi-la de forma exata com este sistema de medição quase perfeito, basta então multiplicá-la pela área da seção do medidor que pode ser determinada pela equação: A = π *D2 / 4
Onde:
- A = área
- π = 3,14159265
- D = diâmetro
Logo temos: Q = fem * K * A
Onde:
- Q = vazão
- fem = Força Eletromotriz Induzida
- K = Constante de Calibração determinado pelo fabricante
- A = Área
Apesar de ser um medidor de vazão quase perfeito, o medidor eletromagnético tipo carretel tem como uma de suas desvantagens o aumento do custo do produto em razão do diâmetro, bem como o elevado custo de sua instalação em grandes diâmetros de rede, tornando-a às vezes, inviável economicamente. Em razão deste aspecto, ou seja, a inviabilidade econômica de instalação dos grandes medidores eletromagnéticos de vazão tipo carretel, fez com que alguns fabricantes de medidores eletromagnéticos partissem para o desenvolvimento dos medidores eletromagnéticos tipo inserção.
Figura 4 – Demonstração do aumento do custo do medidor magnético de vazão carretel em função do
diâmetro do tubo
Infelizmente a tecnologia eletromagnética de inserção não propicia o mesmo nível de exatidão do medidor eletromagnético do tipo carretel. Tipicamente, o medidor magnético do tipo carretel apresenta erro abaixo de 0,5% da leitura e o Verdadeiro Medidor Magnético de Inserção apresenta erro abaixo de 2% da leitura e dependendo do critério de sua instalação pode chegar a erro inferior a 1% da leitura. Dependendo da aplicação, a utilização de um Verdadeiro Medidor de Vazão Eletromagnético de Inserção pode ser utilizada e tratando-se de empresas de saneamento a aplicação desta tecnologia é totalmente viável.
O Princípio de medição de vazão eletromagnética tipo inserção
Os primeiros medidores eletromagnéticos de inserção começaram surgir no mercado na década de 90. Apesar de trabalhar com o mesmo princípio do medidor eletromagnético tipo carretel, infelizmente esta tecnologia não é tão perfeita quanto o medidor magnético carretel. Isso se dá em razão de uma variável denominada Perfil de Velocidade que quando não for conhecida e aplicada nos medidores magnéticos de inserção podem incorrer em altíssimos erros de medição.
O medidor de vazão magnético de inserção pode ser considerado um híbrido entre um medidor magnético do tipo carretel e o tubo de Pitot. Esta afirmativa é verdadeira em razão deste tipo de tecnologia utilizar os conceitos de ambas as tecnologias.
Diferentemente do medidor magnético carretel, a medição da velocidade no medidor magnético de inserção é pontual, ou seja, a Força Eletromotriz Induzida gerada é em razão do vetor velocidade que passa pela ponta do sensor no ponto de exato de sua inserção.
Figura 5 – Representação do campo magnético gerado pela medidor magnético de vazão carretel VS.
Inserção
Apesar de possuírem a mesma tecnologia, a medição da vazão utilizando o magnético de inserção, deve ser munida de alguns cuidados, se não vejamos:
A partir da equação: Q = fem * K * A
Onde:
- Q = vazão
- fem = Força Eletromotriz Induzida
- K = Constante de Calibração determinado pelo fabricante
- A = Área
Como a fem x K = Velocidade, simplificaremos a equação para: Q = v * A
Onde:
- Q = vazão
- v = Velocidade média
- A = Área
Sabemos que em razão da viscosidade do fluído e da rugosidade do tubo, gera-se um atrito entre a parede do tubo e o fluído causando uma deformação nos infinitos vetores velocidade dentro do tubo gerando assim o que conhecemos como perfil de velocidade de escoamento fluídico dentro do tubo, que na condição turbulenta (Re>4000) e considerando um trecho reto adequado, obtemos um perfil similar a figura 6.
Figura 6 – Representação de um perfil de velocidade, em condição turbulenta, ideal.
Teoricamente, o vetor velocidade de maior módulo é encontrado no centro da tubulação e o vetor velocidade média é encontrado a 1/8 ou 7/8 do diâmetro do tubo. Infelizmente, em condição real nem sempre temos um perfil de velocidade uniforme como o ilustrado na figura 06, e por isso, nem sempre podemos afirmar que o vetor velocidade máxima esta exatamente no centro do tubo ou ainda que o vetor velocidade média encontra-se a 1/8 ou 7/8 do diâmetro. Como a vazão é obtida pela multiplicação da velocidade média pela área e o medidor é capaz de medir apenas a velocidade pontual, há a necessidade de ser inserido o primeiro fator de correção, aqui denominado como Kp, na equação de determinação da vazão para os medidores magnéticos de inserção, ou seja, um fator que irá transformar o vetor velocidade medido em um vetor que corresponderá à média de todos os vetores. Logo teremos: Q = A * v * Kp
Onde:
- Q = Vazão
- A = Área
- V = velocidade pontual
- Kp = Fator de Correção do Perfil
Agora que nossa velocidade foi corrigida, precisamos de nos atentar para outro fator de correção. Por se tratar de um medidor de inserção, a área da seção de medição não é mais determinada pela simples aplicação de formula. A área passa a ser a área do tubo menos a área de inserção e por isso, outro fator imprescindível nos medidores magnéticos de inserção é o que chamamos de Coeficiente de Inserção, aqui denominado como Ki.
Figura 7 – Representação da projeção da haste do sensor de vazão na tubulação
Podemos observar através da ilustração acima que a área da seção de medição é na verdade a área do tubo menos a área de inserção do sensor logo, a equação da medição da vazão regida pelos medidores de inserção passa para: Q = A * Ki * v * Kp
Onde:
- Q = Vazão
- A = Área
- Ki = Coeficiente de inserção
- V = velocidade pontual
- Kp = Fator de Correção do Perfil
Se expandirmos a equação acima para apresentar a fem, podemos observar que um medidor magnético de inserção necessita de no mínimo três tipos de constantes de correção, vejamos:
Q = A * Ki * fem * K * Kp
Onde:
- Q = Vazão
- A = Área
- Ki = Coeficiente de inserção
- fem = Força Eletromotriz Induzida
- K = Constante de Calibração determinado pelo fabricante
- Kp = Fator de Correção do Perfil
Obs.: É importante ressaltarmos neste momento que a constante K, uma vez determinada pelo fabricante, não deve mais ser alterada. Caso o operador venha a realizar qualquer tipo de alteração nesta constante para realizar qualquer tipo de correção, a linearidade do medidor será afetada drasticamente e com certeza acarretará em resultados de medição inexatos.
Agora que temos conhecimento das constantes mínimas para o perfeito funcionamento de um medidor magnético de inserção, como fazemos para obtê-las?
1- A constante K, obrigatoriamente, deve ser determinada pelo fabricante e estampada no corpo do sensor e no conversor do instrumento deverá constar um campo específico para entrada deste valor;
2- A constante Ki é obtida através de uma equação que relaciona o diâmetro do tubo e as dimensões do sensor. Normalmente, os Verdadeiros Medidores Magnéticos de Inserção possuem as equações internas e ao informar o diâmetro do tubo a ser instalado e a posição de inserção do sensor, o Ki é calculado automaticamente;
3- A constante Kp, apesar de poder ser determinada automaticamente pelos Verdadeiros Magnéticos de Inserção levando em consideração um perfil de velocidade ideal, recomenda-se em situações práticas que a mesma seja levantada através da Pitometria ou ainda utilizando-se o próprio medidor e em seguida, o valor calculado deve ser digitado manualmente. O cálculo do Kp é muito simples, se não vejamos:
Kp = Vm / Vc
Onde:
- Kp = Fator de Correção do Perfil
- Vm = Velocidade Média
- Vc = Velocidade Central
Exemplo de cálculo do Kp para instalação do sensor no centro de um tubo de 500mm.
Tabela 1 – Representação das Velocidades em diferentes pontos do tubo
Figura 8 – Representação do Perfil de Velocidade
Logo temos: Vm = (V1 +V2 + V3 + ……. + Vn)/n
- Vc = Velocidade central na posição 6/11.
- Kp = Vm/Vc
- Vm = 0,837273
- Vc = 0,91
- Logo temos:
- Kp = 0,92008
Obs.: Considerando a instalação a 1/8 ou 7/8, teoricamente, estes seriam os pontos aonde encontraríamos o vetor velocidade média e conseqüentemente, o Kp deveria ser igual 1. Como nem sempre isso é verdade, é importante que saibamos o valor desta velocidade média para compararmos com o valor obtido em 1/8 ou 7/8 para determinarmos a variação percentual do mesmo. Usando o exemplo acima, se ao posicionar o medidor a 1/8 do diâmetro, ou seja, 500/8=62,5mm e a velocidade de medição fosse de 0,87, poderíamos afirmar que o vetor velocidade média não se encontraria nesta posição. Caso o técnico decidisse permanecer com o sensor nesta posição e nenhuma correção fosse efetuada, o resultado da medição acarretaria em um erro de aproximadamente 4%. O correto neste caso seria o técnico inserir em Kp o valor de 0,96 para compensar esta diferença de 4%.
Figura 9 – Diferença de um perfil ideal para um perfil real
A figura acima ilustra bem a diferença que podemos encontrar nos perfis de velocidade.
Conclusão e Recomendações
Um Verdadeiro Medidor Magnético de Inserção deve possuir, obrigatoriamente, um conversor dedicado a este tipo de sensor e ter a possibilidade de inserir o diâmetro real da tubulação e da posição de inserção do sensor no conversor. Mediante estas informações o medidor deverá calcular automaticamente o fator de correção de inserção. O conversor deve possuir ainda o campo para inserir a correção do perfil de velocidade além do campo para informar a constante K do sensor determinado pelo fabricante. Assim como nos medidores magnéticos carretel, é desejável que o mesmo possua detecção de tubo vazio, diagnóstico automático do conjunto sensor-conversor, dentre outras características.
Procuramos neste artigo elucidar os pontos mais importantes para o perfeito funcionamento de um medidor magnético de inserção. Aqueles medidores que não possuírem no mínimo as correções apresentadas neste artigo, não poderão ser jamais classificados como medidores de vazão magnéticos de inserção. Estes equipamentos seriam classificados na instrumentação como chave de fluxo (pseudo medidores), ou seja, aqueles medidores que são capazes de medir algo e não são capazes de garantir o resultado de suas medições.
Há alguns fornecedores que estão ofertando para o mercado o que chamamos de chave de fluxo (pseudo medidor magnético de inserção). Por esta razão, em alguns casos, os resultados obtidos pelos clientes destes fornecedores não são satisfatórios. Infelizmente, isso faz com que esses clientes assumam esta péssima experiência como referência, colocando em descrédito a tecnologia do medidor magnético de inserção.
Apesar de parecer complexa, a instalação de um Verdadeiro Medidor Magnético de Inserção é extremamente simples. É muito importante que antes de se adquirir tal medidor, o cliente certifique-se que o fornecedor esteja ofertando um medidor que possua as condições mínimas acima mencionadas, bem como, um suporte técnico pós venda, apropriado para orientar os técnicos que irão instalar o produto.
Esperamos com este artigo poder contribuir com um pouco de conhecimento aos técnicos e engenheiros das diversas empresas que venham usufruir desta tecnologia para medir vazão e a partir desta leitura, estes possam refletir e buscar ainda mais informações a respeito deste assunto que muito fascina o autor deste artigo e que estes possam tomar suas próprias conclusões.
O fato do mercado comprador nem sempre possuir o conhecimento necessário para avaliar as opções oferecidas pelos fornecedores e tomar uma decisão consciente no momento da compra gerou a nossa preocupação e interesse em disseminar o conhecimento aplicável a estes tipos de medidores uma vez que acreditamos que somente através da educação técnica/elucidativa teremos condições de nos tornar profissionais cada vez mais qualificados.
Para finalizar, resumiríamos todo este artigo com a seguinte frase:
Jamais devemos medir por medir e tão pouco estimar, uma vez que erros nessas medições ou estimativas acarretará sempre em tomadas de decisões equivocadas podendo causar prejuízos imensuráveis.
Texto original: O Verdadeiro Medidor Magnético de Vazão tipo Inserção – GUSTAVO DE ARAÚJO LAMON – Belo Horizonte
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Os medidores de vazão eletromagnéticos utilizam a Lei de Faraday para detectar e medir a vazão. Dentro de um transmissor de vazão eletromagnético existe uma bobina que gera um campo magnético e eletrodos que capturam o campo elétrico resultante do movimento do líquido que está sob o campo magnético.
Segundo a Lei de Faraday, movendo líquidos condutivos dentro de um campo magnético, gera-se uma força eletromotriz (voltagem). Ou seja, a velocidade do fluxo do líquido movendo dentro do campo magnético gera um campo elétrico proporcional. O campo elétrico E é proporcional a V x B x D (velocidade x campo magnético x diâmetro).
Os transmissores de vazão eletromagnéticos apresentam as seguintes características:
- Não são afetados por temperatura, pressão, densidade ou viscosidade do líquido;
- Detectam a vazão também em líquidos contaminados por sólidos e bolhas;
- Não causam perda de pressão;
- Não utilizam partes móveis e por isso são mais confiáveis;
Não podem ser utilizados em líquidos que não sejam condutivos.
A condutividade expressa a facilidade com que o líquido permite a condução da corrente elétrica. A condutividade é medida em S/cm (siemens por centímetro). A água comum da torneira tem condutividade média de 100 a 200 μS/cm, água mineral de 500 μS/cm ou mais, e água pura de 0.1 μS/cm ou menos.
O transmissor de vazão eletromagnético TVE20 permite a medição da vazão de líquidos em tubulações de 10 a 350 milímetros de diâmetro utilizando o princípio eletromagnético baseado na Lei de Faraday.
Características principais
- Estrutura de múltiplos eletrodos;
- Alta precisão;
- Sem partes móveis;
- Ampla faixa de medição;
- Alimentação: 85 a 265 VCA ou 18 a 36 VCC;
- Não obstrui o fluxo do líquido medido;
- Diversas opções de flanges;
- Diversas opções de frequências de operação;
- Permite detectar a direção do líquido;
- Eletrônica resistente a surtos elétricos;
Aplicações
- Água e esgoto;
- Indústria química;
- Indústria de alimentos;
- Agricultura;
- Tratamento de efluentes.
Especificações técnicas do transmissor de vazão TVE20
- Tamanho: DN10 a DN350
- Meio: Líquidos condutivos
- Temperatura do meio: Classe E∠60°C Grau CH∠180°C
- Precisão: 0,25% a 0,5%
- Repetibilidade: 0,1% a 0,17%
- Pressão da tubulação: 0,6, 1,0, 1,6, 2,5, 4,0, 6,4 MPa (ou especificado pelo cliente)
- Indicações do display: Vazão instantânea, totalização, velocidade, taxa de vazão
- Sinais de saída: 4 a 20mA, pulsos, RS485, Hart
- Alimentação: 85 a 265 VCA ou 18 a 36 VCC
- Tipo de conversor: Integrativo
- Proteção: IP65/IP68
- A prova de explosão: Ex deibmb IIC T3 ~ 6
- Velocidade: 0,05 a 12 m/s
- Revestimento: PU (DN25 a DN500) / F4 (PTFE) (DN25 a DN1600) / F46 (FEP) (DN10 a DN200) / PFA (DN10 a 30)
- Direção do fluxo: Direto e reverso
- Material do eletrodo: 316L, Pt, Ta, Ti, HB, HC, WC
- Número de eletrodos: 3 a 6 unidades
- Material do flange: SS/CS
- Alarme (normalmente aberto): Vazio, excitação, limite superior e limite inferior
- Temperatura ambiente: -30°C a 60°C
- Protocolo de comunicação: Modbus, Hart
Faixas de medição (m3/h)
DN (mm) |
Faixa de medição |
Precisão |
DN (mm) |
Faixa de medição |
Precisão |
|
DN10 | 0,014 a 3,39 | 0,08 a 2,82 | DN300 | 12,7 a 3052 | 76 a 2543 | |
DN15 | 0,03 a 7,63 | 0,19 a 6,35 | DN350 | 17,3 a 4154 | 103 a 3461 | |
DN20 | 0,06 a 13,56 | 0,33 a 11,34 | DN400 | 22,6 a 5425 | 1355 a 4521 | |
DN25 | 0,09 a 21,19 | 0,52 a 17,66 | DN450 | 28,6 a 6867 | 171 a 5722 | |
DN32 | 0,14 a 34,72 | 0,86 a 29,93 | DN500 | 35,3 a 8478 | 211 a 7065 | |
DN40 | 0,23 a 54,25 | 1,35 a 45,21 | DN600 | 51 a 12208 | 305 a 10173 | |
DN50 | 0,35 a 84,78 | 2,12 a 70,65 | DN700 | 69 a 16616 | 415 a 13847 | |
DN65 | 0,6 a 143 | 3,58 a 119 | DN800 | 90 a 21703 | 542 a 18086 | |
DN80 | 0,90 a 217 | 5,43 a 180 | DN900 | 114 a 27468 | 686 a 22890 | |
DN100 | 1,41 a 339 | 8,48 a 282 | DN1000 | 141 s 33912 | 847 a 28260 | |
DN125 | 2,21 a 529 | 13,25 a 441 | DN1200 | 203 a 48833 | 1221 a 40694 | |
DN150 | 3,18 a 763 | 19,08 a 635 | DN1400 | 277 a 66467 | 1662 a 55389 | |
DN200 | 5,65 a 1356 | 33,91 a 1130 | DN1600 | 361 a 86814 | 2171 a 72345 | |
DN250 | 8,83 a 2119 | 52,99 a 1766 | DN1800 | 457 a 109874 | 2747 a 91562 |
Dimensões do transmissor de vazão eletromagnético TVE20 (mm)
DN |
H |
L |
D1 |
D |
n-fd1 |
C |
Pressão |
10 | 160 | 260 | 60 | 90 | 4-f14 | 14 | PN4.0 |
15 | 265 | 65 | 95 | 4-f14 | 14 | ||
20 | 272 | 75 | 105 | 4-f14 | 16 | ||
25 | 280 | 85 | 115 | 4-f14 | 16 | ||
32 | 290 | 100 | 140 | 4-f18 | 18 | ||
40 | 200 | 305 | 110 | 150 | 4-f18 | 18 | |
50 | 320 | 125 | 165 | 4-f18 | 20 | ||
65 | 335 | 145 | 185 | 4-f18 | 20 | PN1.6 | |
80 | 350 | 160 | 200 | 8-f18 | 20 | ||
100 | 250 | 370 | 180 | 220 | 8-f18 | 22 | |
125 | 405 | 210 | 250 | 8-f18 | 22 | ||
150 | 300 | 435 | 240 | 285 | 8-f22 | 24 | |
200 | 350 | 495 | 295 | 340 | 12-f22 | 24 | |
250 | 400 | 545 | 350 | 395 | 12-f22 | 26 | PN1.0 |
300 | 500 | 595 | 400 | 445 | 12-f22 | 26 | |
350 | 630 | 460 | 505 | 16-f22 | 26 | ||
400 | 600 | 685 | 515 | 565 | 16-f26 | 26 | |
450 | 735 | 565 | 615 | 20-f26 | 28 | ||
500 | 790 | 620 | 670 | 20-f26 | 28 | ||
600 | 900 | 725 | 780 | 20-f30 | 34 | ||
700 | 700 | 1035 | 840 | 895 | 24-f30 | 30 | |
800 | 800 | 1140 | 950 | 1015 | 24-f33 | 32 | |
900 | 900 | 1245 | 1050 | 1115 | 28-f33 | 34 | |
1000 | 1000 | 135 | 1160 | 1230 | 28-f36 | 34 | |
25 | 160 | 280 | 100 | 140 | 4-f18 | 24 | PN6.4 |
32 | 290 | 110 | 155 | 4-f22 | 24 | ||
40 | 200 | 305 | 125 | 170 | 4-f22 | 26 | |
50 | 320 | 135 | 180 | 4-f22 | 26 | ||
65 | 340 | 160 | 205 | 8-f22 | 26 | ||
80 | 350 | 170 | 215 | 8-f22 | 28 | ||
100 | 250 | 375 | 200 | 250 | 8-f26 | 30 | |
125 | 415 | 240 | 295 | 8-f30 | 34 | ||
150 | 300 | 485 | 280 | 345 | 8-f30 | 36 | |
200 | 350 | 520 | 345 | 415 | 12-f36 | 42 | |
250 | 400 | 570 | 400 | 470 | 12-f36 | 46 | |
300 | 500 | 625 | 460 | 530 | 16-f36 | 52 | |
350 | 680 | 525 | 600 | 16-f39 | 56 |
Como selecionar o material do eletrodo
Eletrodo |
Aplicação |
Não adequado para |
316L | Água doméstica, água industrial, água bruta, esgoto doméstico, ácidos leves, alcalinos leves, água salgada. | Ácidos fortes, alcalinos fortes. |
Hastelloy alloy B | Ácidos não oxidantes com concentração menor que 10%, hidróxido de Sódio com concentração menor que 50%, hidróxido de amônia, ácido fosfórico, ácidos orgânicos. | Ácido nítrico. |
Hastelloy C | Ácidos compostos (como soluções de ácido de cromo e ácido sulfúrico), sais oxidantes (como água do mar, incluindo CU+++, Fe+++). | Ácido hidro clorídrico. |
Titânio | Sais (como cloretos de sódio e de potássio, sais de amônia, hipoclorito sódico), hidróxido de potássio < 50%, hidróxido de amônia, hidróxido de bário, soluções alcalinas. | Ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido hidro fluorídrico e outros ácidos redutores. |
Tântalo | Ácido hidro clorídrico < 40%, ácido sulfúrico, dióxido de cloro, cloreto de ferro, ácidos hipoclóricos, cloreto de sódio, acetato de chumbo, ácido nítrico. | Soluções alcalinas, ácido hidro fluorídrico. |
Ouro platina | Praticamente todas as soluções alcalinas. | Água régia, sal de amônia. |
Como selecionar o material do revestimento
Selecionar de acordo com o líquido e a temperatura.
Revestimento |
Símbolo |
Desempenho |
Temperatura |
Aplicação |
Borracha | CR | Resistência à altas concentrações sais ácidos e básicos. | ≤70oC | Água doméstica e industrial, água do mar. |
PTFE | PTFE | Estável e resistente à líquidos em ebulição, ácidos, água régia e alcalinos concentrados. | ≤150oC | Ácidos corrosivos, soluções salinas. |
Propileno etileno fluorado | F46 ou FEP | Propriedades químicas equivalentes as do F4, resistência a tração superior à do F4. | ≤180oC | Soluções corrosivas e salina, pressões negativas. |
Poliuretano | PU | Alta resistência ao desgaste, não adequado para ácidos. | ≤70oC | Lama, polpas e outros abrasivos. |
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Sensor de nível 4 estágios ID3018
O sensor de nível ID3018 permite ler o nível de reservatórios utilizando 5 eletrodos que ficam mergulhados na água.
Funcionamento do sensor de nível
Os eletrodos devem ser conectados ao borne de Entradas.
O eletrodo GND deve ser posicionado na posição mais inferior do reservatório, preferencialmente sempre mergulhado no líquido.
Os eletrodos 25%, 50%, 75% e 100% devem ser posicionados nas alturas relativas aos níveis correspondentes.
As Saídas 25%, 50%, 75% e 100% constituem sinais digitais que assumem o valor de tensão igual à do VCC quando o nível de água atinge o eletrodo correspondente. Dessa forma, assumindo que o sensor está sendo alimentado com 24VCC, quando o nível de água atingir o eletrodo 25%, a saída 25% passará de 0VCC para 24VCC. Quando o nível de água atingir o eletrodo 50%, a saída 50% passará de 0VCC para 24VCC e assim por diante.
As saídas GND, 25%, 50%, 75% e 100% podem ser conectadas a 4 entradas digitais de um CLP para que o mesmo adquira a leitura em 4 estágios de nível.
Especificações do sensor de nível
ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS DO SENSOR DE NÍVEL ID3018 | |
Alimentação: 12 a 24VCC | Corrente de consumo: 50 mA (típico) |
Aplicação: medição de nível de água | Número de estágios: 4 |
Dimensões: 71 x 83 x 37 mm | Construção: gabinete em aço para fixação em trilho DIN |
Indicação visual: 4 LEDs de nível + 1 LED de alimentação | Conexão: Bornes elétricos |
Aplicação típica do sensor de nível
Eletrodo indicado para o sensor de nível
Utilizar preferencialmente eletrodos apropriados para a detecção de nível de água, construídos em carcaça de plástico e elemento condutor em aço inox.
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