Medição de Nível Industrial

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Técnicas de Medição de Nível em Processos
Industriais
Controle de Inventário e Tecnologias de Monitoramento
1. O Objetivo da Medição de Nível
A medição de nível tem como propósito principal determinar a posição exata da interface entre
dois meios (como líquido e gás, ou dois líquidos imiscíveis) dentro de um reservatório, tanque ou
separador de produção. Esse monitoramento é crítico para garantir a segurança operacional,
evitando transbordamentos catastróficos, protegendo bombas contra os efeitos da cavitação
(operar a seco) e assegurando o cálculo exato do inventário de produtos.
2. Medição por Diferença de Pressão (Pressão Hidrostática)
Em instalações complexas, como unidades de produção offshore, muitos sistemas não utilizam
radar, mas sim a medição de nível por diferença de pressão. Este é um dos métodos mais
confiáveis e amplamente empregados na instrumentação de campo.
O princípio físico baseia-se no Teorema de Stevin, onde a pressão exercida no fundo de um
recipiente é diretamente proporcional à altura (coluna) do líquido e à sua densidade. A
instrumentação é configurada com um transmissor de pressão diferencial interligado ao tanque da
seguinte forma:
Tomada de Alta Pressão (High): Conectada na parte inferior do equipamento. Na prática da
calibração e projeto, define-se um referencial, onde a cota 360 é o fundo do tanque para a
tomada de alta, recebendo todo o peso da coluna hidrostática do líquido.
Tomada de Baixa Pressão (Low): Conectada à região superior do tanque (se pressurizado)
ou aberta para a atmosfera (em tanques abertos). Ela serve para subtrair a pressão do gás ou
vapor presente sobre o líquido, isolando apenas a pressão da coluna de produto.
Integração de Painel e Fiação: O funcionamento perfeito deste tipo de medição depende da
correta interligação dos sinais do transmissor para a malha de controle. Em diagramas de
instrumentação de campo padronizados, observa-se o rigor com as conexões, onde, por exemplo,
os bornes c1 e c2 vão para o BSS 310A, garantindo a integridade da malha de 4 a 20 mA com
comunicação HART até o painel central.
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3. Tecnologias Alternativas de Medição
Embora a pressão diferencial seja fundamental, o portfólio da instrumentação oferece outras
tecnologias para cenários específicos, especialmente quando a densidade do fluido varia
constantemente.
3.1. Medição por Boia ou Flutuador (Deslocador)
É uma técnica mecânica/eletromecânica direta. Um elemento flutuante (boia) repousa sobre a
superfície do líquido e acompanha sua movimentação. No caso dos transmissores por deslocador
(Displacer), baseados no princípio de Arquimedes, o empuxo gerado pelo líquido sobre um cilindro
submerso altera a força aplicada a um tubo de torque, convertendo essa força em sinal de nível.
São excelentes para medir a interface entre água e óleo.
3.2. Sensores Ultrassônicos
Operam pela emissão de um pulso sonoro mecânico de alta frequência a partir do topo do tanque.
O pulso viaja pelo ar, choca-se com a superfície do líquido e retorna ao sensor. O tempo de voo
(ida e volta) determina a distância e, consequentemente, o nível. Contudo, são sensíveis a
interferências no ambiente gasoso, como vapores densos, vácuo ou formação de espuma na
superfície, que absorvem a onda sonora.
3.3. Sensores Capacitivos de Nível
Uma haste metálica isolada (sonda) é inserida no tanque, atuando como uma das placas de um
capacitor elétrico, enquanto a parede metálica do tanque atua como a segunda placa. O produto
armazenado atua como o meio dielétrico. À medida que o nível do fluido sobe e cobre a haste, a
capacitância do sistema se altera de forma linear. É bastante utilizado em silos de materiais
sólidos e pós.
Documento gerado para fins de introdução e consulta. Material formatado para compartilhamento acadêmico e
profissional. 
	Técnicas de Medição de Nível em Processos Industriais
	1. O Objetivo da Medição de Nível
	2. Medição por Diferença de Pressão (Pressão Hidrostática)
	3. Tecnologias Alternativas de Medição
	3.1. Medição por Boia ou Flutuador (Deslocador)
	3.2. Sensores Ultrassônicos
	3.3. Sensores Capacitivos de Nível