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Medição de nível ultra-sônico
(Parte 2 de 3)

Por David W. Spitzer

Muitos sensores ultra-sônicos têm sensores de temperatura integrados para compensar os efeitos da temperatura da fase vapor na medição. Reconhecendo que o sensor de temperatura pode não ser representativo da temperatura de vapor no reservatório, alguns indicadores de nível ultra-sônicos podem usar a medição de temperatura do espaço-vapor para esta compensação.

Observando que a energia ultra-sônica viaja para (e retorna de) a partir do material, atenuação entre os sensores e o material pode causar falhas em sistemas de edição de nível por ultra-som. Pode ocorrer uma degradação nos sensores, no trânsito para / a partir do material, e na superfície do material.

O design dos sensores de ultra-som é importante. Em particular, sujeira ou outros revestimentos em sistema de sensoriamento ultra-sônico podem enfraquecer os sinais de ultra-som emitidos e recebidos. Como os sinais se tornam mais fracos, o sistema de medição pode se tornar errático e deixar de funcionar. Quando o processo cria acumulações de material ao longo do tempo, a manutenção de rotina pode ser necessária para manter o funcionamento dos sensores.

Deve se realizar uma análise cuidadosa do projeto do sensor. Alguns projetos tendem a manter inerentemente o sensor limpo, enquanto outros tendem a acumular material inerentemente. Por exemplo, o sistema de sensores do lado direito na figura emite energia ultra-sônica para cima para um refletor que redireciona a energia para o material. Neste projeto, o material pode acumular-se nos sensores e se agarrar no refletor. Ambos estes fenômenos podem atenuar energia ultra-sônica e fazer com que o sistema de medição de nível deixe de operar.

Extraído de The Consumer Guide to Non-Contact Level Gauges

 



Conversão do sinal analógico:
Compreender a precisão de entradas SDCD e CLP

Por David W. Spitzer

Fazer alguma coisa e fazer a coisa certa pode ser muitas vezes duas coisas bem diferentes. Considere o caso de converter um sinal analógico de um medidor de vazão para que ele possa ser exibido e / ou totalizado. Há alguns anos, o sinal analógico era gravado em um registrador gráfico circular ou registador de agulhas que poderia incluir um totalizador integral. Como alternativa, o sinal analógico também podia ser enviado a um totalizador de fluxo separado.

Com o advento dos sistemas de controle distribuído (SDCD) e controladores lógicos programáveis ​(CLP), os sinais analógicos podem ser conectados a uma entrada do SDCD ou CLP que converte o sinal para um número digital para exibição e / ou totalização. Lembrando que o desenvolvimento das tecnologias de SDCD e CLP tinham suas raízes no controle analógico e discreto, respectivamente, não seria surpreendente verificar que as entradas analógicas de SDCD e de CLP são de qualidade diferente.

Em um projeto recente, a precisão de dois cartões de entradas analógicas do CLP do mesmo fabricante, e utilizadas na mesma aplicação foram 0,1 e 0,35 por cento do fundo de escala. Esta é uma grande divergência no desempenho. Usando a última especificação, o erro atribuível à entrada analógica é maior do que o erro atribuído a um medidor de vazão, com 0,5 por cento de precisão operacional quando se opera abaixo de aproximadamente 70 por cento do fundo de escala. Pode parecer contra-intuitivo que a placa de entrada analógica contribuiria para um erro maior do que o medidor de vazão para uma vazão alta, mas verifique a matemática você mesmo.

Em contraste, um cartão de entrada analógica de SDCD pode apresentar uma precisão de 0,03 por cento da escala. Assumindo que este desempenho é típico entradas analógicas de CLPs e SDCDs, não é de estranhar que o SDCD (com um legado de controle analógico contínuo) apresente melhor desempenho do que a variável analógica em um CLP (com um legado de controle discreto). Por outro lado, dadas essas heranças, seria de se esperar que CLPs têm melhores competencia para variáveis digitais do que um SDCD.

Qual é a qualidade de sua entrada analógica?

Originalmente publicado na revista Flow Control (XVI, 11)

 



Qual a vazão de uma bomba em 60% da velocidade de funcionamento nominal?

Por David W. Spitzer

Uma bomba centrifuga é projetada para operar em uma vazão de água de 100 litros por minuto e pressão de 100 metros de coluna de água a toda a velocidade. Qual é a vazão aproximada, caso a bomba seja operada a 60 por cento da velocidade?

A. 77 litros por minuto
B. 60 litros por minuto
C. 36 litros por minuto
D. 22 litros por minuto
E. Nenhuma das alternativas acima

Comentário

As Leis de Afinidade para bombas centrífugas são dadas como:

  • A vazão é proporcional à velocidade da bomba
  • A pressão é proporcional ao quadrado da velocidade da bomba
  • A potência no eixo (entrada de energia) é proporcional ao cubo da velocidade da bomba

Observando que a primeira Lei de Afinidade diz que a vazão é proporcional à velocidade da bomba, parece lógico que a vazão seria de 60 litros por minuto a 60 por cento da velocidade. Portanto, a resposta B parece ser a resposta correta.

Devagar com o andor. A bomba opera a 60 por cento da velocidade, por isso vai gerar uma pressão de aproximadamente 36 metros de coluna de água. Se a aplicação envolve o bombeamento de água em um vaso de processo localizado a 40 metros acima da bomba, a vazão será zero - e não 60 litros por minuto. Nesta aplicação, ocorrerá uma ausência de vazão até que a pressão da bomba exceda os 40 metros de coluna de água, que é a velocidade de aproximadamente 63 por cento. Em suma, não há informação suficiente sobre o processo e a instalação no enunciado do problema para determinar a vazão com 60 por cento da velocidade máxima, então a resposta correta é E.

Fatores complicadores adicionais

Presumindo que temos informações adicionais sobre processo e instalação, este problema seria ainda mais complicado se o vaso é operado sob pressão. Isto é porque as ressões diferentes no vaso exigem diferentes pressões da bomba e, portanto, diferentes velocidades da bomba.

Originalmente publicado na revista Flow Control (XVI, 11)

 

Spitzer and Boyes, LLC