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O que é um Transmissor de Nível Capacitivo?
2025-11-03
1. Visão Geral
Um transmissor de nível capacitivo é um tipo de instrumento de medição de nível usado para medição contínua do deslocamento de nível em vasos de pressão ou recipientes abertos. Ele mede o deslocamento causado pelas mudanças de nível através de um sensor, e um processador de sinal converte a variação do deslocamento em uma saída de corrente padrão de 4-20mADC. O transmissor opera em um sistema de dois fios e pode ser conectado a qualquer instrumento com uma entrada de 4-20mADC, como indicadores, registradores, reguladores e DCS (Sistemas de Controle Distribuído), para exibição, medição e controle de nível.
2. Principais Vantagens
Sem peças móveis mecânicas: Alta confiabilidade, longa vida útil e requisitos mínimos de manutenção.
Compatibilidade com múltiplos meios: Adequado para líquidos condutivos e não condutivos (por exemplo, óleo, água, solventes orgânicos, etc.).
Velocidade de resposta rápida: Ideal para cenários que exigem detecção rápida de mudanças de nível.
Forte adaptabilidade: Resistente a um certo grau de pressão e temperatura, aplicável em ambientes selados e corrosivos.
3. Fraquezas ou Limitações
Apesar de suas vantagens proeminentes, os transmissores de nível capacitivos têm certas limitações e fraquezas em aplicações práticas:
Sensibilidade às propriedades do meio: A medição dos transmissores de nível capacitivos depende da constante dielétrica do líquido. Se a constante dielétrica do líquido mudar significativamente (por exemplo, líquidos misturados, componentes voláteis), a precisão da medição será afetada. Em alguns casos, o instrumento precisa ser recalibrado de acordo com a composição do líquido.
Impacto da adesão à parede e incrustação: Impurezas, cristais ou substâncias viscosas no líquido tendem a aderir à superfície do eletrodo, causando adesão à parede e incrustação. Isso leva a capacitância anormal e afeta os resultados da medição, especialmente em meios complexos, como esgoto e lama.
Influência da condutividade: Embora teoricamente aplicável a líquidos condutivos e não condutivos, líquidos altamente condutivos (por exemplo, ácidos fortes, álcalis fortes, salmoura) podem causar polarização do eletrodo, curtos-circuitos e outros problemas, exigindo um projeto especial de estrutura isolante.
Impacto da temperatura e pressão: Mudanças na temperatura e pressão do meio também podem afetar sua constante dielétrica, influenciando assim os resultados da medição. Sob condições de trabalho de alta temperatura e alta pressão, os erros de medição podem aumentar, exigindo medidas de compensação de temperatura e pressão.
Requisitos rigorosos para o ambiente de instalação: Alta demanda no local e ambiente de instalação. Por exemplo, deve ser mantido longe de fortes interferências de campo elétrico e magnético, e curtos-circuitos com a parede metálica do recipiente devem ser evitados. Caso contrário, pode ocorrer deriva de sinal ou falsos alarmes.
Dificuldade em medir interfaces ou níveis de espuma: Ao medir a interface de múltiplos líquidos (por exemplo, estratificação óleo-água), se as constantes dielétricas dos dois líquidos forem próximas, o instrumento pode não conseguir distinguir com precisão a posição da interface. Além disso, não é ideal para medir níveis de espuma, pois tende a produzir erros.
4. Análise de Falhas
Se não houver saída de corrente durante o uso, verifique se a fiação positiva (+) e negativa (-) do processador de sinal está solta ou desconectada, e se os parafusos de fixação ou terminais do indicador do instrumento estão soltos, resultando em contato de fiação deficiente.
Se o indicador do instrumento mostrar zero, use uma ferramenta de metal (por exemplo, pinças, chave de fenda) na mão para tocar no terminal "sensor" do processador. O indicador do instrumento deve aumentar; caso contrário, o processador de sinal está danificado.
Se o indicador do instrumento estiver travado em escala total: Desconecte o fio "sensor" do processador de sinal. Se o indicador permanecer travado, o processador de sinal está com defeito. Se o indicador retornar a zero, o sensor tem isolamento deficiente.
Método para verificar o sensor: Desconecte o fio do sensor do processador e use um megôhmetro de 500V ou um multímetro tipo 500 (definido para faixa ×10k) para medir a resistência entre o fio do sensor e a parede metálica da torre. A resistência deve ser maior que 100MΩ; caso contrário, o sensor tem isolamento deficiente.
Julgamento e eliminação de interferência: Se o instrumento funcionar normalmente no laboratório, mas mostrar leituras flutuantes ou um valor de nível fixo no local, pode-se determinar que o instrumento está sujeito a interferência. Conecte um capacitor eletrolítico (com uma capacitância de 220μF e uma tensão nominal superior a 50V) em paralelo com os terminais de alimentação do instrumento para eliminar a interferência.
