Escolher o instrumento de medição de nível ultrassônico Endress+Hauser (E+H) correto requer uma avaliação abrangente de vários fatores para garantir uma operação confiável e precisa em sua aplicação específica. Aqui estão as principais considerações e etapas de seleção:
1. Entenda as Características do Meio:
- Tipo de Meio: É um líquido (água, águas residuais, ácidos, álcalis, etc.), lama, lodo ou sólido a granel (grânulos, pós, pedaços)? A tecnologia ultrassônica se baseia na propagação de ondas sonoras, e sua eficácia pode ser significativamente impactada pelo meio. Por exemplo, pós soltos ou ambientes com espuma significativa, vapor pesado ou poeira podem atenuar severamente o sinal ultrassônico.
- Densidade, Viscosidade: Embora o ultrassom seja afetado principalmente pela velocidade do som na fase gasosa acima do meio, a densidade e a viscosidade do meio podem influenciar suas condições de superfície, o que, por sua vez, afeta a medição.
- Corrosividade/Abrasividade: Se o meio for corrosivo ou abrasivo, você precisa selecionar materiais de sonda de sensor (por exemplo, PVDF, PTFE) que ofereçam boa resistência a essas condições.
2. Determine as Condições do Processo:
- Temperatura: A velocidade do som no ar é afetada pela temperatura. Medidores de nível ultrassônicos de alta qualidade normalmente possuem compensação de temperatura embutida. No entanto, você deve garantir que a faixa de temperatura de operação do instrumento cubra a temperatura do seu processo.
- Pressão: A medição ultrassônica é sem contato, portanto, não é sensível à pressão interna do vaso. No entanto, em vasos abertos, as mudanças de pressão atmosférica podem afetar ligeiramente a precisão (geralmente insignificante).
- Vácuo/Alta Pressão: Sensores ultrassônicos geralmente não são adequados para medições dentro de vasos sob vácuo ou alta pressão (radar ou radar de onda guiada devem ser considerados nesses casos).
- Vapor, Espuma, Poeira: Estes são os principais desafios para a medição ultrassônica. Eles podem absorver ou dispersar o sinal ultrassônico, levando a medições instáveis ou falhas. Nessas condições, os medidores de nível de radar devem ser priorizados.
- Agitadores, Obstruções: Existem agitadores, serpentinas, vigas de suporte ou outras obstruções dentro do vaso? Estes podem interferir no caminho de propagação do sinal ultrassônico. Você precisará escolher um local de montagem apropriado ou um instrumento com funções de supressão de sinal.
3. Defina os Requisitos de Medição:
- Faixa de Medição (Span): Quais são os níveis máximo e mínimo de líquido ou sólido a granel que você precisa medir? Os medidores de nível ultrassônicos E+H têm diferentes capacidades de faixa (por exemplo, Prosonic FMU90 pode atingir até 45 metros). Selecionar a faixa apropriada garante a precisão e evita custos desnecessários.
- Precisão da Medição: Qual nível de precisão de medição é necessário? Os medidores de nível ultrassônicos podem fornecer tipicamente precisão de nível milimétrico, mas pode diminuir em condições extremas.
- Zona Cega e Distância Segura: Sensores ultrassônicos exigem uma certa quantidade de tempo para transmitir e receber sinais, criando uma "zona cega" perto do sensor onde a medição eficaz não é possível. O nível mais baixo do líquido deve estar acima desta zona cega durante a instalação.
4. Considere as Condições de Instalação e Ambientais:
- Posição de Montagem: Há espaço suficiente na parte superior do vaso para montar o sensor? O sensor pode ser montado perpendicularmente à superfície do meio?
- Forma do Vaso: A forma do vaso (por exemplo, cilíndrico, esférico, tanque horizontal, tanque com fundo cônico) pode afetar a reflexão do sinal e a linearização. Os instrumentos E+H geralmente suportam a linearização para várias formas de tanque.
- Requisitos de Área Perigosa: Se o instrumento for instalado em uma área perigosa, você deve selecionar um modelo que esteja em conformidade com as certificações de proteção contra explosão relevantes (por exemplo, ATEX, IECEx).
- Proteção de Entrada (Classificação IP): O instrumento precisa de proteção contra poeira e água? Tipicamente, classificações IP65, IP66 ou superiores são escolhidas.
- Fonte de Alimentação e Sinal de Saída: Que tipo de fonte de alimentação o instrumento requer (por exemplo, 24V DC, 220V AC)? Que tipo de sinal de saída é necessário (por exemplo, 4-20mA, HART, Profibus DP, Modbus)?
- Exibição e Operação: Uma tela local e operação por botão são necessárias? Ele suporta configuração e diagnósticos remotos (por exemplo, via software FieldCare)?
5. Seleção da Série de Produtos E+H (Exemplo Prosonic):
Os medidores de nível ultrassônicos da E+H caem principalmente na série Prosonic, como:
- Prosonic FMU90: Um medidor de nível de tipo separado poderoso e flexível que pode ser usado com diferentes sondas (por exemplo, série FDU9x). É adequado para medição de nível de líquidos, lamas, lodos e sólidos a granel, e também pode ser usado para medição de vazão em canal aberto e controle de bomba. Ele possui várias interfaces de comunicação e funções de diagnóstico, tornando-o adequado para aplicações complexas.
- Prosonic FMU30 (Compacto): Um design mais compacto, tudo-em-um, onde o sensor e o transmissor são integrados. É mais simples de instalar e mais econômico, adequado para tratamento geral de água e medições de nível de utilidade.
Processo de Seleção Recomendado:
- Triagem Preliminar: Com base no tipo de meio, faixa de medição, temperatura do processo e pressão, determine se a tecnologia ultrassônica é adequada. Se a superfície do meio tiver espuma significativa, poeira, vapor pesado, ou se houver vácuo/alta pressão, geralmente é melhor priorizar os medidores de nível de radar.
- Defina as Necessidades Essenciais: Descreva claramente seus requisitos específicos de precisão, funções (como controle de bomba, cálculo de vazão), métodos de comunicação e classificações de área perigosa.
- Selecione a Série de Instrumentos: Escolha entre uma série compacta (por exemplo, FMU30) ou separada (por exemplo, FMU90 + sonda FDU) com base na complexidade da aplicação e no orçamento. Instrumentos de tipo separado oferecem mais flexibilidade para condições desafiadoras.
- Configure Parâmetros Detalhados: Consulte o manual de seleção para configurar parâmetros como tipo de sonda, faixa de medição, conexão do processo, material da carcaça, classificação de área perigosa, conexão elétrica e sinal de saída, de acordo com as dimensões específicas do seu tanque, local de montagem e características do meio.
- Consulte a E+H ou Distribuidores Autorizados: A Endress+Hauser oferece suporte técnico de pré-venda profissional. Antes de fazer uma seleção final, é altamente recomendável entrar em contato com seus engenheiros de vendas ou distribuidores autorizados. Forneça a eles informações detalhadas sobre suas condições de operação, e eles podem oferecer as recomendações mais adequadas e configurações de modelo específicas com base em sua experiência.
Seguindo estas etapas, você pode avaliar sistematicamente suas necessidades e escolher o instrumento de medição de nível ultrassônico E+H mais apropriado para sua aplicação. Escolher o instrumento de medição de nível ultrassônico Endress+Hauser (E+H) correto requer uma abordagem sistemática, considerando vários fatores para garantir o desempenho ideal em sua aplicação específica. Aqui está um guia para ajudá-lo a tomar uma decisão informada:
1. Entenda as Características do Meio:
- Tipo de Meio: É um líquido (por exemplo, água, águas residuais, ácidos, álcalis), uma lama, lodo ou sólido a granel (por exemplo, grânulos, pós, materiais grosseiros)? A tecnologia ultrassônica se baseia na propagação de ondas sonoras; pós soltos, espuma pesada, vapores fortes ou poeira podem atenuar severamente o sinal ultrassônico.
- Densidade e Viscosidade: Embora a medição ultrassônica seja afetada principalmente pela velocidade do som, a densidade e a viscosidade do meio podem influenciar suas condições de superfície, impactando assim a medição.
- Corrosividade/Abrasividade: Se o meio for corrosivo ou abrasivo, selecione um sensor com materiais de sonda (por exemplo, PVDF, PTFE) que ofereçam boa resistência.
2. Determine as Condições do Processo:
- Temperatura: A velocidade do som no ar é afetada pela temperatura. Medidores de nível ultrassônicos de alta qualidade da E+H normalmente possuem compensação de temperatura integrada. Certifique-se de que a faixa de temperatura de operação do instrumento cubra as temperaturas do seu processo.
- Pressão: A medição ultrassônica é sem contato e geralmente não é afetada pela pressão dentro do vaso. No entanto, para aplicações envolvendo vácuo ou alta pressão dentro de vasos fechados, o ultrassônico não é adequado; radar ou radar de onda guiada seriam melhores opções.
- Vapor, Espuma, Poeira: Estes são desafios significativos para a medição ultrassônica. Eles podem absorver ou dispersar o sinal ultrassônico, levando a leituras instáveis ou falhas. Nessas condições, os medidores de nível de radar devem ser priorizados.
- Agitadores, Obstruções: Existem agitadores, serpentinas, vigas de suporte ou outras obstruções internas no tanque? Estes podem interferir no caminho do sinal ultrassônico. Pode ser necessário selecionar uma posição de montagem apropriada ou um dispositivo com recursos de mapeamento/supressão de eco.
3. Defina os Requisitos de Medição:
- Faixa de Medição (Span): Quais são os níveis máximo e mínimo que você precisa medir? Os medidores de nível ultrassônicos E+H (por exemplo, Prosonic FMU90) oferecem várias faixas (até 45 metros). Selecionar a faixa correta garante a precisão e evita custos desnecessários.
- Precisão: Qual nível de precisão de medição é necessário? Os medidores de nível ultrassônicos normalmente fornecem precisão de nível milimétrico, mas isso pode degradar em condições extremas.
- Zona Cega (Distância de Bloqueio): Sensores ultrassônicos têm uma "zona cega" próxima ao sensor onde a medição eficaz não pode ocorrer. Certifique-se de que o nível mais baixo do seu processo esteja fora desta zona cega.
4. Considere as Condições de Instalação e Ambientais:
- Local de Montagem: Há espaço suficiente na parte superior do vaso para a instalação do sensor? O sensor pode ser montado verticalmente na superfície do meio?
- Forma do Vaso: A forma do vaso (por exemplo, cilíndrico, esférico, tanque horizontal, fundo cônico) pode afetar a reflexão do sinal e a linearização. Os instrumentos E+H geralmente suportam curvas de linearização para várias formas de tanque.
- Requisitos de Área Perigosa: Se a instalação for em uma área perigosa, selecione um modelo de instrumento que esteja em conformidade com as certificações de proteção contra explosão relevantes (por exemplo, ATEX, IECEx).
- Proteção de Entrada (Classificação IP): O instrumento precisa de proteção contra poeira e água? Geralmente, IP65, IP66 ou classificações superiores são preferidas para ambientes externos ou de lavagem.
- Fonte de Alimentação e Sinal de Saída: Que tipo de fonte de alimentação o instrumento requer (por exemplo, DC 24V, AC 220V)? Qual sinal de saída é necessário (por exemplo, 4-20mA, HART, Profibus DP, Modbus)?
- Exibição e Operação: Uma tela local e operação por botão são necessárias? Ele precisa suportar configuração e diagnósticos remotos (por exemplo, via software FieldCare)?
5. Seleção da Série de Produtos E+H (Exemplo Prosonic):
A E+H oferece a série Prosonic para medição de nível ultrassônico, com modelos populares, incluindo:
- Prosonic FMU90: Esta é uma versão separada poderosa e flexível (transmissor e sensor são unidades separadas). Pode ser combinado com diferentes sensores (por exemplo, série FDU9x) e é adequado para medição de nível de líquidos, lamas, lodos e sólidos a granel. Ele também suporta medição de vazão em canal aberto e controle de bomba. Possui várias interfaces de comunicação e funções de diagnóstico para aplicações complexas.
- Prosonic FMU30: Esta é uma versão compacta mais compacta (sensor e transmissor integrados). É mais fácil de instalar e mais econômico, frequentemente usado para tratamento geral de água e aplicações de utilidade.
Processo de Seleção Recomendado:
- Triagem Inicial: Com base no tipo de meio, faixa de medição e temperatura/pressão do processo, determine se a tecnologia ultrassônica é adequada. Se houver espuma significativa, poeira, vapor pesado, vácuo ou alta pressão, priorize os medidores de nível de radar.
- Defina as Necessidades Essenciais: Especifique seus requisitos exatos de precisão, funções adicionais (como controle de bomba, cálculo de vazão), opções de comunicação e certificações de área perigosa.
- Escolha a Série de Instrumentos: Com base na complexidade da aplicação e no orçamento, selecione entre uma unidade integrada (por exemplo, FMU30) ou uma unidade separada (por exemplo, sensor FMU90 + FDU). A versão separada oferece mais flexibilidade para condições desafiadoras.
- Configure Parâmetros Detalhados: Usando o guia de seleção E+H ou o configurador de produto, especifique o tipo de sensor, faixa de medição, conexão do processo, material da carcaça, proteção contra explosão, conexão elétrica e sinais de saída com base nas dimensões do seu tanque, posição de montagem e propriedades do meio.
- Consulte a E+H ou um Distribuidor Autorizado: A Endress+Hauser oferece suporte técnico de pré-venda profissional. Antes de tomar uma decisão final, é altamente recomendável entrar em contato com seus engenheiros de vendas ou distribuidores autorizados. Forneça a eles suas condições e requisitos detalhados do processo, e eles podem oferecer recomendações especializadas e auxiliar com configurações de modelo específicas.