Medidor de nível em 3D – medição de nível de silos!
Não, eu não estou brincando. Existe sim, um medidor de nível em 3D, mas é claro que não é tão futurista como no cartoons! (rs)
Em aplicações em silos, podemos encontrar diversos desafios para medição de nível, como incrustação e como medir corretamente o volume do silo.
Até hoje, temos dois tipos de medição de nível ainda bem comuns e uma surgindo no mercado.
A ideia é falar um pouco sobre medidores de nível convencionais, os desafios da medição em silos e abordar o medidor de nível em 3D.
Não vou me atrever a dizer qual tecnologia é melhor que outra, por um simples motivos.
Ainda podemos encontrar diversas aplicações funcionando com a “forma manual” de medição do nível. Além de outras aplicações, onde os medidor de nível do tipo radar funciona perfeitamente.
Pensando nisso, vou levantar os pontos positivos e negativos de cada tecnologia. Deixando você analisar qual é a melhor solução para sua aplicação.
Medidor de nível
Podemos aplicar um tipo de medidor de nível para medir líquidos ou sólidos. Isto depende do seu princípio de medição e do modelo do equipamento.
Existem diversos princípios de medição que podem ser aplicados para medição de sólidos, cada um deles tem seus pontos negativos e positivos.
Alguns desses equipamentos, trazem uma lista gigantescas de recomendações na instalação.
Você pode encontrar abaixo uma lista com antigos desses princípios de medição.
- Sistema de cabo & peso Yo-Yo (Weight & Cable System – Yo-Yo)
- Medidor de nível ultrassônico
- Medidor de nível tipo radar de onda guiada
- Medidor de nível tipo radar de onda livre
- Medidor de nível capacitivo
- Células de carga
- Medidor de nível a laser
- Medidor de nível radioativos
Como já comentado, cada tecnologia tem suas vantagens e limitações. Em uma aplicação de medição de nível em silos, encontrados 4 tipos de medição de nível diferente.
Fica comigo e vamos dar uma olhada em cada uma dessas opções para medição de nível em silos.
Solução de medição de nível em silos
Como já dito, temos 4 formas de realizar medição de nível em silos. Estas soluções são convencionais, isto não quer dizer que não existam aplicações com outros princípios de medição, certo?
Temos vários motivos pelos quais devemos realizar a medição de nível em silos, vou listar algumas delas abaixo
- Ter conhecimento da quantidade do produto que está estocado
- Ter o controle do volume de produto que está sendo processado
- Segurança, através do controle exato da quantidade do produto que está sendo estocado. Respeitando os limites de estocagem
- Monitoramento constante para controle operacional e fins ambientais
Tenho conhecimento dos motivos para aplicar medição de nível em silos, vamos falar sobre algumas das opções comuns de mercado.
A primeira deixa é chamada de operador. Sim, o operador precisa subir aqueles silos gigantescos e com uma trena “calibrada” faz a medição de nível e toma nota.
Neste caso, temos alguns problemas.
Medição de nível em silos de forma manual
Nem sempre o equipamento de medição manual é armazenado e manuseado de forma adequada. Não existe garantia que a medição foi feita de forma adequada todos os dias, além do tempo gasto para realizar essa medição.
Sendo necessário uma mão de obra dedicada para isso.
Mesmo dizendo anteriormente que não foi tomar partida das medições. Acredito que já deu de fazer medições desta forma, certo?
Medidor de nível do tipo radar
Sim, o medidor de nível do tipo radar é uma das soluções para medição em silos. Você tem empresas que tem soluções utilizando radares de onda guiada, radar de onda livre ou ambos produtos.
Qual a opção ideal? Radar de onda guiada ou radar de onda livre? Bom, a resposta é simples. Depende da sua aplicação.
Você tem radares de onda livre, com range de medição bem grande e o instrumento não tem contato com o produto. A precisão deste instrumento está em torno de 2 mm.
Alguns radares de onda guiada, fazem medições em pequenos ranges até um range médios. Este tipo de solução tem uma sonda que deve ser fixada no fundo do silo.
Além disso, a sonda fica em contato constante com o produto, também oferecendo uma precisão de +- 2mm
A grande questão com medidor de nível do tipo radar, usando o radar de onda livre como exemplo é que a medição é pontual. O que isso quer dizer? Calma, vou explicar.
O instrumento deve ser instalado com uma certa inclinação para centro do silo, a medição é feita na parte superior do produto estocada.
Com a função de linearização é possível fazer a medição do volume e massa. Os caras do 3D, dizem que essa medição não mostra o perfil dentro do silo.
Mas a galera do radar fala que 3D é “fancy technology” e não é necessário na maioria das aplicações.
Medidor de nível a laser
A opção de medir o nível em silos com laser está se popularizando. Já encontrei este medidor lado a lado com medidores de nível do tipo radar. O motivo é que o cliente dizia que o radar perdia sinal quando tinha muitas partículas no ar.
O transmissores de nível a laser funciona utilizando o Time of flight (ToF), mesmo princípio também utilizados em ultrassônicos e radares.
Sua característica de aplicação é similar, oferecendo uma medição pontual do produto.
Medidor de nível em 3D (Scanner)
Pensando na melhora das medições em silos, foi desenvolvido medidor de nível em 3D. Onde é possível ter mais do que um ponto de medição.
O medidor de nível 3D traz múltiplos pontos de medição em um único equipamento. O medidor gera ondas acústicas de baixa frequência que são enviadas para o material dentro do silo.
Esse sinal é refletido de volta de diversos pontos para as 3 antenas integradas no scanner.
As baixas frequências utilizadas (Ele emite diferentes frequências) tem melhor performance em partículas de poeira, contra altas frequências utilizadas em outros medidores de nível.
As 3 antenas integradas no scanner tem um função muito importante. Com essas antenas é possível fazer a triangulação dos sinais que voltam para elas, com isso é posição criar um gráfico X, Y e Z.
Com isso é possível calcular o volume presente dentro do silo. Além disso, é possível visualizar utilizando ferramentas específicas o formato do produto.
Em silos de grande porte, pode ser necessário utilizar mais do que um medidor de nível em 3D para fazer o escaneamento de todo o silo.
O custo de implementação é bem superior que outras tecnologias.
Medição de nível de Silos com comunicação digital
Por conta da altura e dificuldade de acesso, eu recomendo a utilização de comunicação wireless. Com isso a integração é facilitada e você pode ter acesso remoto dos instrumentos nos silos.
Qual melhor opção de medidor de nível para silos?
Essa resposta depende de vários fatores, como quanto dinheiro você tem pra investir, o tipo de medição que quer ter, risco envolvidos, etc.
Você é do time radar ou do time 3D? Deixe sua opinião nos comentários. 🙂
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Fabrício Andrade
Tenho 12 anos de experiência no mundo da Automação industrial, comecei minha carreira na JAT Instrumentação, depois trabalhei na Emerson Automation Solutions e Endress+Hauser. Tive a chance de implementar projetos, ministrar treinamentos e resolver problemas em diversas empresas no Brasil e Latina América. Trabalhei por 3 anos na Alemanha em um e-commerce de automação industrial e hoje sou gerente de marketing digital global na Endress+Hauser Suiça focado em IIoT. Além disso, sou cartunista e baterista nas minhas horas de folga.
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