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GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL PARA SILOS E TANQUES INDUSTRIAIS
GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL EM
SILOS E
TANQUES
INDUSTRIAIS
Tudo que você precisa saber para ser um 
especialista no assunto.
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GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL PARA SILOS E TANQUES INDUSTRIAIS
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Guia Definitivo de Medição de Nível
Este eBook é pra mim?
Manter um controle adequado dos processos pro-
dutivos tem se tornado cada vez mais importante 
não apenas para operadores de campo, mas tam-
bém para toda empresa, incluindo executivos e 
gerentes de diferentes setores.
A eficiência da planta que você atua depende da 
qualidade da instrumentação, da confiabilidade 
dos equipamentos e do suporte dos melhores for-
necedores.
Se você é um profissional ou estudante da área 
de Instrumentação ou Automação Industrial e tem 
que lidar com processos de medição de nível, esse 
eBook é pra você.
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GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL PARA SILOS E TANQUES INDUSTRIAIS
SUMÁRIO
CAPÍTULO I
POR QUE A MEDIÇÃO DE NÍVEL É TÃO IMPORTANTE? ................................................................... 8
Eficiência e Redução de custos na medição de nível ..................................................................................................8
Segurança do trabalho na medição de nível ................................................................................................................9
CAPÍTULO II
O QUE É MEDIÇÃO DE NÍVEL? ....................................................................................................... 10
Nível .............................................................................................................................................................................. 10
Automação, controle e medição de nível................................................................................................................... 10
Automação de Processos........................................................................................................................................... 11
Automação de Processos Contínuos ........................................................................................................................ 11
Automação de processos de manufatura ................................................................................................................. 12
Fundamentos da Instrumentação Industrial ............................................................................................................. 12
Como funciona um instrumento? ............................................................................................................................... 13
Controle de Processos ................................................................................................................................................ 13
Tipos de Controle ........................................................................................................................................................ 14
Malha a berta ............................................................................................................................................................... 15
Malha Fechada ............................................................................................................................................................ 15 
Etapas e conceitos fundamentais no controle de processos ................................................................................. 15
Termos específicos mais usados em controle de processo ................................................................................... 15
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GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL PARA SILOS E TANQUES INDUSTRIAIS
Simbologia em instrumentação industrial .......................................................................................................17
Identificação de instrumentação ......................................................................................................................19
Simbologia específica para medição de nível .................................................................................................22
CAPÍTULO III
AGORA PASSAREMOS PARA O QUE INTERESSA: A MEDIÇÃO DE NÍVEL ...................................... 23
Classificação em medição de nível e tipos de medidores ....................................................................................... 23
Medição de Nível Direta .............................................................................................................................................. 23
Medição de Nível Descontínua ................................................................................................................................... 24
Medição de Nível Indireta ........................................................................................................................................... 25
Cenário Atual da Instrumentação Industrial em Medição de Nível ......................................................................... 25
Os principais desafios da Medição de Nível ............................................................................................................. 26
 
Como funciona a tecnologia RF Admitância? .................................................................................................28
Entendendo de uma vez por todas como funciona a Tecnologia RF Admitância .................................................. 28
Afinal de contas, o que isso tem a ver com a Tecnologia RF Admitância? ............................................................. 30
Qual a diferença entre um medidor de nível capacitivo e um medidor com RF Admitância? ............................... 32
Composição básica de um capacitivo convencional ............................................................................................... 32
Composição básica de um capacitivo com RF Admitância ..................................................................................... 32
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GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL PARA SILOS E TANQUES INDUSTRIAIS
Capacitivo comum de dois terminais ........................................................................................................................ 32
Medidor de nível com RF Admitância ........................................................................................................................ 33
Onde a tecnologia RF Admitância pode ser aplicada? ............................................................................................. 35
Principais tipos de medidores de nível ......................................................................................................................35
Medidor de Nível por Empuxo .................................................................................................................................... 35
Deslocador (Displacer) ............................................................................................................................................... 36
Tubo de Torque ............................................................................................................................................................ 38
Faixa de Medição e Precisão dos Tubos de Torque .............................................................................................................. 39
 
Medidor de Nível por Pressão Diferencial .......................................................................................................39
 
Condição de tanque aberto ...............................................................................................................................39
 
Condição de tanque fechado ............................................................................................................................40
 
Condição de tanque fechado com vapor .........................................................................................................40
 
Medição de Nível com Transmissor de Pressão Diferencial .........................................................................41
 
Material Piezoelétrico ........................................................................................................................................43
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Detector Contínuo de Nível ...............................................................................................................................44
 
Medidor de Nível por Radiação .........................................................................................................................44
 
Medição de Nível por Pesagem (Células de Carga) .......................................................................................45
 
Medição de nível por pesagem .........................................................................................................................46
 
Radar para Medição de Nível ............................................................................................................................47
 
Radar de Onda Guiada .......................................................................................................................................47
 
Instrumentos para Medição de Nível de Sólidos ............................................................................................48
 
Como escolher o melhor medidor de nível? ....................................................................................................49
 
Sistemas de medição de nível mais utilizados ...............................................................................................49
 
Instrumentos para Alarme e Intertravamento .................................................................................................50
 
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Chaves de Nível ..................................................................................................................................................50
Chave de Nível por vibração ....................................................................................................................................... 50
 
3 características para levar em consideração .................................................................................................51
 
Medição Pontual e Contínua .............................................................................................................................51
 
Medição com Contato e Sem Contato ..............................................................................................................52
Vantagens e Desvantagens de cada medidor de nível ............................................................................................. 53
Comparativo das principais tecnologias em medição de nível ................................................................................ 55
Prós e contras dos medidores ................................................................................................................................... 56
Fontes ..................................................................................................................................................................60
 
 
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GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL PARA SILOS E TANQUES INDUSTRIAIS
CAPÍTULO I
POR QUE A MEDIÇÃO DE 
NÍVEL É TÃO 
IMPORTANTE?
A indústria tem aumentado a demanda de controle de processos. Manter 
um controle adequado tem se tornado cada vez mais importante não ape-
nas para operadores de campo, mas também para toda empresa, incluindo 
executivos e gerentes de diferentes setores.
Isso é resultado de dois fatores: redução dos custos de produção e aumen-
to do foco em segurança do trabalho.
Eficiência e Redução de custos na medição de nível
O principal objetivo da medição de nível é manter o controle do processo 
produtivo seja em volume ou peso. Se a sua medição é eficiente, você terá 
como resultado um maior rendimento da produção, pois os processos se-
rão feitos sem interrupções.
A medição de nível é um elemento fundamental dentro de um sistema de 
calibração de tanques. Medições de nível mais precisas aumentam signifi-
cativamente a eficiência da planta. É comum encontrar níveis de precisão 
de até 3mm.
Por exemplo, se um silo de grãos precisa estocar uma certa quantidade de 
material o tempo inteiro, mas não é preenchido em sua capacidade máxi-
ma por falhas na medição, a unidade de produção poderá precisar de silos 
adicionais, acarretando despesa de compra e manutenção desnecessárias.
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GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL PARA SILOS E TANQUES INDUSTRIAIS
Muitos processos necessitam de um fluxo contínuo, entrada e saída de ma-
teriais. É inviável obter um fornecimento consistente com taxas variáveis 
ou se houver incidentes na linha de abastecimento.
Segurança do trabalho na medição de nível
A medição de nível também é feita por razão de segurança. Imagine o trans-
bordamento acidental de um tanque de ácido causado por uma medição 
imprecisa.
Pode gerar um resultado catastrófico!
Assim como falamos de um incidente envolvendo ácido, também podería-
mos extrapolar para diversos outros tipos de materiais comuns na indús-
tria, como inflamáveis, reagentes, dentre outros.
Prevenir transbordamentos e detectar vazamentos também é importante 
para cumprir todas as regulações ambientais.
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GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL PARA SILOS E TANQUES INDUSTRIAIS
CAPÍTULO II
O QUE É MEDIÇÃO 
DE NÍVEL? 
Nível é a medida em altura do conteúdo líquido ou sólido de um reservató-
rio.
A medição de nível permite:
● A avaliação do estoque de tanques de armazenamento
● O controle dos processos contínuos em que existam volumes líqui-
dos ou sólidos, de acumulação temporária, amortecimento, mistura, re-
sistência etc.
A medição de nível faz parte dos processos de automação e sua decor-
rente instrumentação industrial. Para entender melhor tudo que envolve a 
medição de nível é importante entender que ela está inserida no contexto 
da automação industrial e serve para o controle de processos.
Automação, controle e medição de nível
A automação de um modo geral vem trazendo ao longo do tempo uma 
série de benefícios nos mais diversos setores da indústria e da própria so-
ciedade. É sinônimo de conforto e facilidade.
Nas indústrias, a urgência no aumento da produção a fim de responder à 
crescente demanda com custos cada vez mais baixos e à fabricação cons-
tante de novos produtos, acarretou no crescimento do número de proces-
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GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL PARA SILOS E TANQUES INDUSTRIAIS
sos completamente automatizados.
A automação industrial, mais precisamente a instrumentação industrial, 
quando utilizada com critério e de forma planejada, reduz drasticamente os 
custos, aumenta a produtividade e contribui com a qualidade e a segurança 
na produção.
A principal melhoria alcançada pela automação envolve a mão de obra. 
Toda instrumentação faz com que os trabalhadores se livrem de atividades 
monótonas, repetitivas e, principalmente, perigosas. É uma melhoria tanto 
para o financeiro quanto para a segurança do trabalho no setor industrial.
Embora a tecnologia que implementa processos ou sistemas automatiza-
dos modernos exija diferentes graus de investimento, os resultados são 
definitivamente garantidos e extremamente recompensadores. Por essa 
razão é que as indústrias que ainda resistem a essa realidade estão conde-
nadas ao total fracasso.
A automação é classificada de acordo com suas diversas áreas. Além da 
automação industrial, temos a automação bancária, comercial, agrícola, 
predial, de comunicações e de transportes.
No nosso Guia focaremos na medição de nível, instrumentação inserida 
no contexto da automação industrial. Mas para chegarmos lá é preciso en-
tender os segmentos que a automação industrial percorre até chegarmos 
propriamente na medição de nível.
A automação de processos contínuos e de processos de manufatura são 
as duas vertentes da automação industrial.
É por esses dois segmentos que damos início ao nosso estudo.
Automação de Processos
Nos tópicos anteriores falamos bastante a respeito de processo, mas não 
definimos o conceito para o âmbito da automação industrial.
Processo é uma operação ou uma série de operações realizadas por um 
determinado conjunto de equipamentos, onde varia, pelo menos, uma ca-
racterística física ou química de um material para obtenção de um produto 
final.
Ou seja, uma operação unitária, como são os casos da destilação, filtração 
ou aquecimento, é considerada um processo. Quando se trata de contro-
le, uma tubulação por onde escoa um fluido, um reservatório que contém 
água, um aquecedor ou um equipamento qualquer é o que entendemos 
como processo.
Automação de Processos Contínuos
O processo contínuo é aquele que operam ininterruptamente grande quan-
tidade de produtos e materiais nas mais diversas formas sem manipulação 
direta. São processos caracterizados por tubulações, tanques, trocadores 
de calor, misturadores, reatores, entre outros.
As indústrias química, petroquímica, alimentícia e de papel e celulose, são 
algumas áreas que os processos contínuos atuam.
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Um processo pode ser controlado por meio da medição de variáveis que re-
presentam o estado desejado e pelo ajuste automático de outras variáveis, 
de maneira a se conseguir o valor que se deseja para a variável controlada. 
As condições ambientais devem sempre ser incluídas na relação de variá-
veis de processo.
As variáveis de processo são as grandezas físicas que afetam o desempe-
nho de um processo e podem mudar de valor espontaneamente em virtude 
de condições internas ou externas. Por essa razão, essas variáveis típicas 
de processos contínuos necessitam de controle.
As principais variáveis medidas e controladas nos processos contínuos 
são: pressão, vazão, temperatura, nível, pH, condutividade, velocidade e 
umidade.
Automação de processos de manufatura
A automação de processos de manufatura são aquelas em que o produto é 
manipulado direta ou indiretamente, ao contrário do ocorre nos processos 
contínuos.
Nos processos de manufatura identificamos máquinas e sistemas sequen-
ciais característicos da indústria automobilística, eletroeletrônica, alimen-
tícia, farmacêutica, etc.
O FUNCIONAMENTO BÁSICO DE UM PROCESSO DE MANUFATURA RE-
QUER OS SEGUINTES COMPONENTES:
• Sensores: responsáveis pela medição de desempenho do sistema 
de automação ou uma propriedade particular de algum de seus elementos. 
Exemplos: sensores de posição e óticos;
• Controle: a informação dos sensores é usada para controlar o 
sequenciamento de uma determinada operação. Os robôs são bons exem-
plos, pois o controle de suas posições é determinado por informações de 
sensores e por uma rotina de sequenciamento, acionando-se um conjunto 
de motores. Softwares de controle são conjuntos de instruções organiza-
dos de forma sequencial na execução de tarefas programadas;
• Acionamento: provê o sistema de energia para atingir determinado 
objetivo. É o caso dos motores elétricos, servoválvulas, pistões hidráulicos 
etc.
Fundamentos da Instrumentação Industrial
A instrumentação industrial é a ciência que estuda, desenvolve e aplica 
instrumentos de medição e controle de processos na indústria. É empre-
gada tanto em processos usuais como a medição de nível em indústrias 
NÃO CONFUNDA AUTOMAÇÃO COM MECANIZAÇÃO
A mecanização é um processo que consiste no uso de máquinas para realizar um 
trabalho repetitivo, substituindo, assim, o desgaste laboral do homem.
Já na automação o esforço é transferido ao trabalho realizado por meio de 
máquinas controladas automaticamente, capazes de se regularem sozinhas, 
como robôs, máquinas de Comando Numérico Computadorizado (CNC) e sistemas 
integrados de desenho e manufatura (CAD/CAM).
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sucroalcooleiras quanto em processos críticos como reatores nucleares.
A obtenção de medidas precisas e com o menor custo possível depende do 
instrumento empregado, da qualificação do usuário e do tratamento mate-
mático que as medições sofrem.
Dessa forma, para o emprego de instrumentos e a interpretação correta 
dos seus resultados é fundamental que a pessoa encarregada dessa tarefa 
entenda os princípios de medição dos instrumentospara que possam ser 
feitas medições confiáveis dentro das faixas possíveis e características do 
instrumento.
É por isso que você está lendo esse material. Vai ser muito útil para você.
Como funciona um instrumento?
Instrumento é um dispositivo que transforma uma variável física de inte-
resse em um formato passível de medição pela instrumentação industrial.
O sensor é o elemento de destaque para o processo de medição. A função 
do sensor é converter o sinal da variável física em um sinal da variável de 
saída apropriado.
Os sinais das variáveis devem ser escolhidos de modo que possam ser ma-
nipulados e transmitidos em circuitos elétricos elétricos, preferencialmen-
te, para uma leitura direta ou para serem armazenados em computadores 
de uma forma histórica.
Antes de iniciarmos nosso estudo sobre medição de nível, é essencial a 
apresentação de conceitos básicos de controle de processo, em que a me-
dição das variáveis de processo é fundamental.
Controle de Processos
Sensor
Processo
Display
Variável de
medição física
Sinal da
variável
Medida
M
Modelo simplificado de um instrumento
H
Controle de nível em líquidos
h
Qin
Qout
O líquido adentra ao tanque com uma vazão, 
Qin; e sai com uma vazão Qout. O líquido no 
tanque apresenta um nível h. A vazão de 
saída varia de acordo com o nível do tanque 
de forma quadrática. Assim, quanto maior 
for o nível do tanque maior será a vazão de 
saída do tanque. Dessa forma, se Qout > Qin o 
tanque irá esvaziar, e se Qout < Qin o tanque 
irá transbordar. Imagine que se deseja 
manter o nível em um valor desejado H inde-
pendentemente da vazão de entrada Qin. 
Para atingir esse objetivo é necessária a 
utilização de alguma forma de controle 
nesse processo.
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A função fundamental do controle de proces-
sos é manter uma determinada variável em 
um valor desejado mesmo quando ela for sub-
metida a perturbações externas.
Os controles de processo levam em consideração duas formas de funcio-
namento, uma mais inteligente, com controle automático; e outra mais tra-
dicional, com controle manual do processo.
Ainda temos o controle de processo manual. É um sistema mais rudimen-
tar, lento e trabalhoso. Basicamente consiste em uma pessoa observando 
o valor atual do nível e fazendo a comparação com o valor desejado.
Se o valor medido é maior, abre-se a válvula, aumentando a vazão de saída. 
Se o nível estiver menor que o valor desejado, fecha-se a válvula, reduzindo 
a vazão de saída, fazendo com que o nível atual observado seja elevado.
Essas operações são feitas repetidamente pelo responsável técnico para 
que o nível fique o mais próximo possível do valor desejado.
H
H
Controle manual
Válvula
h
Qin
Qout
Para controlar o nível e mantê-lo em 
um valor igual a H é necessário que o 
responsável técnico tenha um 
instrumento que meça o nível 
(variável de processo) atual do 
reservatório; no caso, é empregado 
um visor de nível. Também deve ser 
utilizada uma válvula para controlar o 
nível através da alteração da vazão de 
saída (variável manipulada).
Tipos de Controle
Quando se fala em controle, deve-se, necessariamente, subentender a me-
dição de uma variável qualquer do processo e a sua atuação no sentido de 
mantê-la constante; isto é, a informação recebida pelo controlador é com-
H
Controle automático
Sensor
S
Atuador
Controlador
Válvula
h
Qin
Qout
Os principais dispositivos do controle 
automático são os sensores, os atuadores e 
o controlador. Os sensores servem para 
medir o valor do nível e convertê-lo em sinal 
proporcional (S). Esse sinal é enviado a um 
controlador que faz leitura da informação e 
fornece um sinal u para o atuador alterar a 
abertura da válvula.
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parada com um valor preestabelecido (set point). Verifica-se a diferença 
entre ambos e age-se para diminuir ao máximo essa diferença.
Essa sequência de operações caracterizam a chamada malha de controle, 
dividida em controles de malha aberta e malha fechada.
Malha Aberta
O controle com malha aberta tem a ação de controle independente da saí-
da. Ou seja, a saída não tem efeito na ação de controle.
Configuração de controle em malha aberta
Entrada Saída
Controlador Planta ouProcesso
Nessa espécie de controle não existe elemento de realimentação, a saída 
nem ao menos é medida ou comparada com uma entrada para efetuar a 
ação de controle.
É o contrário do controle em malha fechada.
Malha Fechada
Feedback ou controle em malha fechada é o controle no qual o processo 
pode ser realizado e compensado antes ou depois de afetar a variável con-
trolada.
Trata-se da forma de controle usualmente mais empregada. Consiste na 
medição da variável de processo, passando pela aferição do set point (va-
lor desejado) e ao fim alcançando um erro. O sinal de erro é transmitido a 
um controlador que faz a correção.
Etapas e conceitos fundamentais no controle de processos
Grande parte dos sistemas de controle realiza as seguintes etapas:
• Medição de um estado ou condição de um processo;
• Um controlador calcula uma ação com base em um valor medido 
de acordo com um valor desejado;
• Um sinal de saída resultante dos cálculos do controlador é utilizado 
para manipular uma ação do processo na forma de um atuador;
• O processo reage ao sinal aplicado, mudando o seu estado ou con-
dição.
TERMOS ESPECÍFICOS MAIS USADOS EM CONTROLE DE PROCESSO
Faixa de Medida (range) é conjunto de valores da variável de medida com-
preendido dentro do limite superior e inferior ou de transmissão do instru-
mento.
Alcance (span) é diferença algébrica entre o valor superior e inferior da fai-
xa de medida do instrumento.
Variável de Processo (PV) é a variável a ser controlada em um processo. 
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Trata-se de uma condição do processo que pode alterar a produção de al-
guma maneira. Exemplos para variáveis de processo: pressão, vazão, nível, 
temperatura, densidade etc.
Variável Manipulada (MV) é a grandeza modificada com o intuito de man-
ter a variável de processo desejado (set point).
Set point (SP) é o valor a ser mantido para a variável de processo.
Carga é uma espécie de perturbação que acontece em decorrência da va-
riação em variável secundária que altera a variável do processo.
Perturbações são alterações inerentes a qualquer processo. Existem dois 
tipos de perturbações: carga e set point.
Erro (offset) é a diferença existente entre a variável de processo e o set 
point, podendo ser positiva ou negativa. Vale ressaltar que a redução ou a 
extinção do erro é o propósito fundamental de um sistema de controle.
Exatidão é o maior valor de erro estático que um instrumento pode alcançar 
no período de sua faixa de trabalho. Consiste no grau de concordância en-
tre o resultado de uma medição e o valor verdadeiro do mensurando.
Zona morta é a variação máxima que a variável pode ter sem provocar alte-
rações na indicação ou no sinal de saída de um instrumento ou em valores 
absolutos do seu range.
Histerese é a diferença máxima apresentadapor um instrumento para um 
mesmo valor, em qualquer ponto da faixa de trabalho, quando a variável 
percorre toda a escala no sentido ascendente e descendente. É expressa 
em porcentagem do span.
Repetibilidade é a máxima diferença entre diversas medidas de um mesmo 
valor variável, adotando sempre o mesmo sentido de variação. Expressa-se 
em porcentagem do span.
Linearidade é a característica desejada na variável tanto em relação à en-
trada quando à saída de determinado instrumento.
Sensibilidade (ganho) é a medida da resposta do instrumento, expressa 
como variação na saída sobre variação na entrada. É o valor resultante do 
span de saída dividido pelo span de entrada.
Resolução é a menor diferença substancialmente percebida entre indica-
ções de um dispositivo mostrador.
Ajuste é uma operação destinada a fazer com que um instrumento de me-
dição tenha desempenho compatível com a sua utilização.
Calibração é um conjunto de operações que estabelece, sob condições es-
pecíficas, a relação entre os valores indicados por um instrumento, ou sis-
tema de medição, ou valores representados por uma medida materializada, 
ou material de referência com os valores correspondentes às grandezas 
estabelecidas por padrões.
Incerteza de medição é um parâmetro que expressa o intervalo no qual es-
tão os valores que poderão ser razoavelmente atribuídos ao mensurando 
dentro de uma probabilidade específica. A incerteza de medição também 
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GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL PARA SILOS E TANQUES INDUSTRIAIS
é caracterizada pela indicação quantitativa da qualidade dos resultados da 
medição, sem a qual estes não poderiam ser comparados com os valores 
de referência especificados ou com um padrão. Deve-se levar em conside-
ração que o resultado de uma medição é somente uma estimativa do valor 
do mensurando. Dessa forma, a expressão que representará o valor de tal 
mensurando deverá incluir a incerteza de medição.
Padrão é a medida materializada, instrumento de medição, material de re-
ferência ou sistema de medição destinados a definir, realizar, conservar ou 
reproduzir uma unidade ou um ou mais valores de uma grandeza para ser-
vir como referência.
Erro combinado é o desvio máximo entre a reta de referência e a curva de 
medição, incluindo os efeitos de não linearidade, histerese e repetibilidade. 
É expresso em porcentagem do sinal de saída nominal.
Para conhecer ainda mais sobre os termos e jar-
gões específicos da Instrumentação Industrial e 
da Medição de Nível é importante conhecer tam-
bém sobre a Simbologia e a Identificação utili-
zadas na atividade.
Simbologia em instrumentação industrial
As etapas de um processo químico de transformação devem ser controla-
das para se obter o produto final desejado. Cada uma das etapas do pro-
cesso é monitorada por instrumentos.
Diagramas de instrumentação podem ser utilizados em uma grande varie-
dade de processos, desde petroquímicos, gás, alimentos, etc.
Os diagramas P&I (Piping and Instrumentation) são fundamentais em auto-
mação de processos, pois sua formulação é uma das etapas mais impor-
tantes no projeto de processos industriais.
Tratam-se de diagramas largamente utilizados para a descrição detalhada 
de projetos de malhas de controle. Eles descrevem os elementos de medi-
da utilizados, tipos de controle, esquemas de controle e, principalmente, a 
Diagrama P&I
FIC
123
TIC
123
TY
123
YIC
123
TT
123
FT
123
SP
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GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL PARA SILOS E TANQUES INDUSTRIAIS
sua interconexão com o processo propriamente dito.
Símbolos são utilizados no P&I para representar elementos individuais, 
como sensores e válvulas, ou a combinação de elementos, como malhas 
de controle.
Existem diversos padrões para a simbologia P&I, e também é possível que 
algumas companhias utilizem uma convenção própria para a descrição de 
seus processos. Para este estudo é utilizada a Norma ISA-S5.1, a mais 
aceita internacionalmente e frequentemente utilizada no dia a dia das in-
dústrias.
Nos diagramas P&I, um círculo representa instrumentos de medida indivi-
duais, como transmissores e sensores.
Para indicar os mostradores e tipos de controladores é utilizado um qua-
drado com um círculo interno. Essa simbologia serve para representar ins-
trumentos que, além de efetuarem medições, executam alguma tarefa de 
controle.
Quando o símbolo é um hexágono, a representação diz respeito às funções 
de controladores e tipos de CLPs.
Também temos os sinais empregados na sim-
bologia P&I.
Simbologia da localização de dispositivos
CampoSala de controle
Localização
Auxiliar Não acessível
a
Tipos de controladores
b
Tipos de CPLs
a = tipos
b = localização
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GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL PARA SILOS E TANQUES INDUSTRIAIS
Identificação de instrumentação
As normas de instrumentação ISA S-5.1, 5.2, 5.3, 5.4, de 1992, estabele-
cem símbolos, gráficos e condições para a identificação alfanumérica de 
instrumentos ou funções programadas que deverão ser utilizados nos dia-
gramas e malhas de controle de projetos de instrumentação.
As letras de identificação na simbologia ISA determinam:
• A variável a ser medida
• A função do dispositivo
• Modificadores
Todo instrumento ou função programada deve ser identificado por um con-
junto de letras (identificação funcional) e um conjunto de algarismos (ma-
lha ou função programada).
Às vezes é necessário completar a identificação do instrumento com um 
sufixo.
A identificação funcional é formada por um conjunto de letras, sendo elas 
responsáveis por identificar qual é o tipo de medição ou indicação que se 
está realizando. A primeira letra identifica a variável medida. Assim, um 
controle de temperatura se inicia com a letra T, o mesmo para pressão P.
Mas fique alerta:
A letra usada para o controle de nível é L, pois a classifica-
ção é a partir da língua inglesa na qual Nível é Level.
Suprimento ou impulso
Sinal pneumático
Sinal hidráulico
Sinal eletromagnético 
ou sônico guiado
Ligação por software
Sinal binário pneumático
Sinal elétrico
Tubo capilar
Sinal eletromagnético
ou sônico não guiado
Ligação mecânica
Sinal binário elétrico Variável Variável Área da atividade
000 000Letra correspondente
Identificação funcional Identificação de malha de controle
Letra 
correspondente A
S
U
F
I
X
O
nº sequencial
Identificação de instumento: LETRA NÚMERO
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Dessa maneira, a primeira letra da identificação funcional é selecionada de 
acordo com a variável medida e não com a variável manipulada. A variável 
manipulada é a variável controlada pela variável medida; logo, uma válvula 
de controle comandada por um controlador de nível, que altera a vazão 
para controlar o nível, é identificada com LV, e não como FV.
As letras subsequentes às das variáveis identificam as funções do instru-
mentos, sendo classificadas como:
• Funções passivas:elemento primário, orifício de restrição, poço
• Funções de informação: indicador, registrador, visor
• Funções ativas ou de saída: controlador, transmissor, chave e outros
• Funções modificadoras: alarmes ou indicação de instrumento mul-
tifunção
As letras subsequentes de funções modificadoras podem atuar ou com-
plementar o significado da letra precedente. A letra modificadora altera a 
primeira ou uma das subsequentes.
No caso de LILL, deve-se explicar que o instrumento em questão está indi-
cando um nível muito baixo(LL). Por isso é usada uma quarta letra, um L de 
Low (“baixo” em inglês). Se o instrumento indicasse um alarme de nível alto 
ou extremamente alto as letras subsequentes seriam, respectivamente, H 
e HH, High.
Assim, temos que as letras subsequentes caracterizam as funções dos ins-
trumentos na seguinte ordem:
• Letras que indicam funções passivas ou de informação
• Letras que indicam funções ativas ou saídas
• Letras que modificam a função do instrumento ou que funcionam 
como complemento de explicação de função
A identificação funcional deve ser composta por no máximo 3 letras. A 
quarta letra só será admitida em caso de extrema necessidade, como são 
os seguintes casos:
• Instrumentos mais complexos, permitindo ainda as letras serem 
divididas em subgrupos
• No caso de um instrumento com indicação e registro da mesma 
variável, a letra I pode ser omitida
Potência
Corrente
elétrica
Comando
manual
Medida
dimensional
Vazão
Tensão
(fem)
Densidade ou
peso específico
Condutibilidade
Queimador
(chama)
Analisador Alarme
Diferencial
Elemento
primário
Entrada
manual
Varredura
Balão de 
pressão
Alarme
Controlador
Alto
Visor
Indicador
Variável 
medida
Letra de
modificação
Letra de
modificação
Função de
leitura passiva
Função de
saída
Primeira letra
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
Letras sucessivas
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Simbologia específica para medição de nível
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CAPÍTULO III
AGORA PASSAREMOS 
PARA O QUE INTERESSA: 
A MEDIÇÃO DE NÍVEL.
Apresentaremos suas classificações, tipos e o cenário da instrumentação 
industrial em relação à medição de nível.
Como medir e controlar níveis?
Chegou o momento de adentrar ao tema medição de nível.
Vimos que nível é uma importante variável na indústria não somente para a 
operação do próprio processo, mas também para fins de cálculo de custo 
e de inventário.
Mas como realmente se dá a medição e controle de nível?
Os sistemas de medição de nível variam em complexidade desde simples 
visores para leituras locais até indicação remota, registro ou controle auto-
mático.
Por essa razão é importante entendermos quais são os tipos de medidores 
de nível e em qual classificação eles estão inseridos.
Classificação em medição de nível e tipos de medidores
Os processos na indústria demandam medições tanto de nível de líquidos 
como de sólidos.
A medida do nível de um reservatório contendo líquido ou sólido é feita 
com o objetivo de conservar a variável em um valor fixo ou entre dois valo-
res determinados, ou ainda para determinar a quantidade (volume ou mas-
sa) do fluido em questão.
3 MÉTODOS BÁSICOS PARA A MEDIÇÃO DE NÍVEL
• Método de Medição Direta é a medição que se faz tendo como referên-
cia a posição do plano superior da substância medida.
• Método de Medição Descontínua está voltado para a medição que indi-
ca apenas quando o nível atinge certos pontos preestabelecidos, como por 
exemplo, condições de alarmes de nível alto ou baixo.
• Método da Medição Indireta é o tipo de medição que se faz para deter-
minar o nível em função de uma segunda variável.
Medição de Nível Direta
A Medição de Nível Direta pode ser feita medindo-se diretamente a distân-
cia entre o nível do produto e um referencial preestabelecido.
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Trata-se de uma metodologia de medição de nível básica: você apenas 
compara o nível de acordo com a referência estabelecida. Não é um tipo 
de instrumentação voltada para a automação, pois um profissional deve 
verificar de tempos em tempos como anda o nível do processo de sua res-
ponsabilidade.
É um método de medição de nível arcaico, mas efetivo se estivermos dian-
te de um processo de pouca complexidade e de pouco risco tanto para os 
profissionais envolvidos como para a própria produtividade da planta.
Se o seu processo envolver algum nível 
de complexidade ou risco, esqueça a me-
dição direta!
Para este tipo de medição, o mais comum é utilizar a observação visual 
(“olhômetro“), através de réguas, gabaritos, visores de nível, boias ou flu-
tuadores, e até mesmo através da reflexão de ondas ultrassônicas pela 
superfície do produto.
Medição de Nível Descontínua
Os medidores de nível que utilizam o método de medição descontínua de 
nível são compostos por duas partes principais: um detector de nível e um 
circuito de saída, que pode estar energizado ou desenergizado.
O detector deste instrumento informa ao circuito de saída a presença ou 
ausência do produto em determinada posição; cabe ao circuito estabilizar 
o sinal de saída em função dessa informação.
A
H
L
Medidor de nível descontínuo 
por condutividade elétrica
Medidor de nível descontínuo 
com interruptores acoplados 
em boias
Os medidores são empregados para fornecer indicação apenas quando o 
nível atinge os pontos fixos desejados.
Assim, os medidores de medição de nível descontínua podem ligar uma 
bomba, acionar um alarme ou desencadear uma sequência de operações 
automáticas quando o nível atinge um ponto fixo cujo valor pode ser pre-
viamente ajustado.
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Medição de Nível Indireta
Agora chegou a vez de falar sobre os medidores de nível que atuam pelo 
método de medição indireta.
Os medidores de nível que utilizam a metodologia da medição indireta são 
chamadas assim porque fazem suas medições por intermédio de outras 
propriedades físicas além do nível.
A medição indireta se utiliza de grandezas como capacitância, pressão, 
empuxo e radiação.
A metodologia indireta é a melhor forma que a instrumentação industrial 
encontrou para enfrentar os desafios que a medição de nível impõe.
O cenário atual da instrumentação voltada para a medição de nível requer 
uma tecnologia que contemple todas as necessidades de produção e qua-
lidade que o mercado demanda aos mais diversos tipos de processo.
CenárioAtual da Instrumentação Industrial em Medição 
de Nível
Atualmente a Instrumentação Industrial de um modo geral apresenta 3 ne-
cessidades básicas para desenvolver sua atividade:
• Sistemas Universais
• Eletrônica Avançada
• Protocolos de Comunicação Digital
Os sistemas universais que a Instrumentação Industrial busca nada mais 
são do que tecnologias que possam ser aplicadas tanto em sólidos, líqui-
dos e como também em medições com interfaces complexas, tal qual 
ocorre na indústria petroquímica, por exemplo.
A eletrônica avançada diz respeito a medições mais precisas e eficazes, 
nas quais a interferência durante os processos industriais seja a menor 
possível.
Além disso, os dispositivos mais comuns na medição de nível ainda são 
mecânicos, com muitas partes móveis.
Consequentemente, existem sempre os riscos relacionados a eminência 
de desgaste, quebra e mal funcionamento mecânico.
Ou seja, dor de cabeça.
Tudo que a gente NÃO quer na nossa planta.
As tecnologias de medição de nível mais recentes, como é o caso das ele-
trônicas com contato, são extremamente simples de instalar e calibrar, 
além de não possuírem partes móveis.
São uma verdadeira mão na roda.
Não é a toa que as tecnologias mais modernas em Automação e Instru-
mentação Industrial estão dedicado ao avanço da eletrônica aplicada aos 
mais diversos processos industriais.
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Por fim, quanto aos protocolos de comunicação digital, o desafio está em 
trocar as ultrapassadas e instáveis malhas de segurança por um sistema 
wireless (sem fio), mesmo que sobreposto por um sinal analógico.
Os principais desafios da Medição de Nível
A Medição de Nível trabalha com a avaliação do estoque de reservatórios e 
o controle dos processos pontuais ou contínuos em que existam volumes 
líquidos ou sólidos, de acumulação temporária, amortecimento, mistura, 
resistência etc.
Durantes os processos industriais algumas intercorrências afetam a con-
fiabilidade da medição de nível tornando-se verdadeiros desafios.
OS 4 PRINCIPAIS DESAFIOS DA MEDIÇÃO DE NÍVEL
• Incrustação
• Espuma
• Pó em suspensão
• Interfaces complexas
Estas intercorrências devem ser chamadas de desafios, porque não se tra-
tam de problemas por si só, mas de eventos inerentes aos mais diversos 
processos industriais. São nestes desafios que você deve estar atento, sa-
bendo que existem soluções eficientes ao seu alcance.
A incrustação nada mais é do que aquela camada de produto acumulado 
que recobre os tanques de armazenamento e os medidores de nível com-
prometendo a eficiência dos equipamentos.
A espuma gerada em boa parte dos processos contínuos também se torna 
um problema quando ela impede a medição precisa da grandeza pretendi-
da.
Pó em suspensão é a poeira que está em praticamente todas as indústrias 
desde a mineração, siderurgia, papel e celulose, química, petroquímica e 
até mesmo em portos (terminais de embarque de graneleiros).
A poeira gerada por esse tipo de material interfere na confiabilidade da me-
dição de nível realizada por aparelhos como os medidores sônicos, a laser, 
radares, ultrassons, capacitivos, garfos, hidrostáticos e eletromecânicos (ex: 
pá rotativa).
Outro desafio comum da medição de nível são as interfaces complexas.
Na indústria em geral você utiliza água para lavar o processo.
Durante a lavagem é comum surgirem solventes, lubrificantes, dentre ou-
tros componentes. Todos esses produtos vão parar em depósitos, normal-
mente subterrâneos, a fim de que sejam reaproveitados.
São usados sistemas de separação para distinguir as interfaces em fases 
reaproveitáveis e/ou descartáveis.
Para que o processo seja eficiente é necessário que a Medição de Nível 
esteja calibrada e livre de interferências para que a produção transcorra 
perfeitamente.
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A falha de um medidor de nível em um pro-
cesso pode ser catastrófica!
Além dos desafios elencados, as tecnologias existentes em instrumenta-
ção industrial para medição de nível ainda devem lidar com outras condi-
ções de processo bastante severas como abrasão, viscosidade, choque 
mecânico, arraste, pressão e vácuo.
Todos esses problemas afetam negativamente a produtividade da planta 
ao gerar alarmes falsos, transbordamentos e/ou medição errônea.
Mas qual é a solução para os problemas na 
Medição de Nível?
A solução mais eficiente para a medição de nível enfrentar seus desafios 
com incrustação, espuma, pó em suspensão e interfaces complexas é a 
tecnologia RF Admitância.
É a maneira mais eficiente de evitar gargalos de produção com alarmes 
falsos, transbordamentos e/ou medição errônea.
Os instrumentos radiométricos, aqueles que utilizam fonte radioativa para 
realizar a medição de nível, também são tão eficientes quanto as chaves e 
transmissores de nível que empregam a tecnologia RF Admitância.
Contudo, a radiometria é mais cara, especializada e requer uma maior aten-
ção ao ser manuseada. A CNEN (Comissão Nacional de Energia Nuclear) 
orienta que os medidores de nível radiométricos devem ser utilizados so-
mente nos processos mais extremos, complicados mesmo, nos casos em 
que a radiometria é uma necessidade real.
Você não vai usar um avião supersônico para 
atravessar a rua, não é mesmo?
Hoje, 10% de toda instrumentação industrial envolvendo medição de nível 
utiliza a Radiometria. É uma despesa muito alta para processos simples, 
nos quais a tecnologia RF Admitância é extremamente mais eficaz em rela-
ção ao custo, precisão e manutenção.
A tecnologia RF Admitância tem um custo benefício superior a todos os 
instrumentos de medição de nível atualmente disponíveis no mercado.
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Como funciona a tecnologia RF Admitância?
ENTENDENDO DE UMA VEZ POR TODAS COMO FUNCIONA A TECNOLO-
GIA RF ADMITÂNCIA
A RF Admitância utiliza um sinal de radiofrequência (RF) para, diante de 
uma incrustação ou outra interferência, indicar a real presença ou ausência 
de produto, nível e/ou volume que está em contato com o elemento sensor 
da Chave ou Transmissor de Nível.
Trata-se de uma tecnologia baseada nos princípios da Capacitância e da 
Impedância, mas diferentemente dos medidores capacitivos comuns com 
sensores de dois terminais, a tecnologia RF Admitância é imune à Corrente 
Resistiva causada pela incrustação, espuma, pó em suspensão e, em apli-
cações mais nobres, desde que exista diferença de condutividade entre as 
fases de 1/100, as interfaces complexas também poderão ser devidamen-
te medidas.
Tudo isso graças a um escudo protetor (terceiro terminal no sensor) em 
conjunto com um algorítimo e uma eletrônica avançada capazes de medir 
somente a corrente capacitiva (ignorando a condutiva) que flui pelo condu-
tor central do elemento sensor para o terra (proteção elétrica).
A Capacitância será sempre formada entre o terceiro condutor do elemento 
sensor e a parede do tanque ou silo. A fração resistiva da corrente de medi-
ção flui do terceiro terminal para a parede do tanque porque, a diferença de 
resistência sendo menor, atua nesseexato momento.
Entretanto, essa corrente não será medida e não irá provocar mudança de 
status na indicação do instrumento. Quando o nível real de produto no tan-
que subir e tocar a condutor central do sensor, irá provocar um aumento 
substancial da corrente capacitiva que fluirá através de um demulador e 
provocará mudança de status do relé, indicando assim presença real do 
material.
Pronto. O sistema de medição cumpriu perfeitamente com a sua função.
Trata-se de uma medição de alta confiabilidade mesmo diante dos maio-
res desafios da medição de nível pontual ou contínua.
Ainda não ficou claro? Para entender como 
funciona a tecnologia RF Admitância é preci-
so relembrar dois conceitos muito simples: 
Capacitância e capacitor.
Capacitância é a grandeza elétrica de um dispositivo capacitor estabele-
cida por meio da quantidade de energia elétrica capaz de ser armazenada 
em si por uma determinada tensão e pela quantidade de corrente alternada 
que atravessa o capacitor em uma determinada frequência.
Ou seja é uma grandeza física que armazena energia em si e assim é possí-
vel fazer aferições como é o caso da medição de nível. Para que isso ocorra 
é preciso de um capacitor.
Capacitor é um dispositivo capaz de armazenar energia por meio de um 
sistema composto por duas placas (condutores) separados por um dielé-
trico (isolador).
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QUAL É A UNIDADE DE MEDIDA DA CAPACITÂNCIA?
A unidade de medida de um capacitor é o farad (F). Um capacitor 1F é capaz de armazenar 
a carga de 1 coulomb (1C) quando conectado a uma fonte de 1V (volt).
Toda vez que uma capacitância se eleva, ou seja, o nível de um tanque 
sobe, o produto (dielétrico) toca o elemento sensor do aparelho e assim 
gera uma ordem de nível. Este é funcionamento padrão de uma chave de 
nível capacitiva de dois terminais.
Contudo, os processos exigem mais dos aparelhos, pois os produtos envol-
vidos interferem na medição. Os principais problemas na medição de nível 
são gerados pelas incrustações, espuma em superfície e pó em suspensão.
É aí que a chave de nível de dois terminais torna-se ineficiente.
O que acontece quando uma incrustação re-
cobre o elemento sensor do instrumento de 
medição de nível?
A tecnologia RF Admitância vem justamente para suprir esse problema.
Quando uma incrustação envolve o elemento sensor do medidor de nível o 
alarme é acionado ocasionando a parada da planta.
As paradas de planta não programadas são ex-
tremamente danosas aos processos de uma in-
dústria, acarretando gargalos de produção.
Quando um processo é interrompido de forma brusca significa que a pro-
dutividade está sendo comprometida, o fluxo da planta não rende tudo o 
que deveria.
Além das paradas não programadas e o alarme falso gerado pelo medidor, 
a confiabilidade da medição de nível fica prejudicada podendo gerar trans-
bordamentos e acidentes de trabalho.
RF Admitância é a melhor tecnologia de medição de nível
Toda vez que o nível de um tanque sobe, a área de contato aumenta, conse-
quentemente aumentando o valor da capacitância, desde que a constante 
dielétrica permaneça constante e a distância entre as placas do capacitor 
(elemento sensor e paredes do tanque).
Isso resume a fórmula que calcula a Capacitância aplicada a um sensor 
capacitivo.
Gargalo de produção é o nome dado aos contratempos que prejudicam processos produtivos 
de uma determinada planta. Eles comprometem a qualidade dos produtos e afetam a produ-
tividade da indústria. Um gargalo pode surgir em qualquer etapa de um processos industrial, 
resultando na redução do desempenho da equipe e impactando negativamente os resultados 
do setor ou até mesmo da empresa como um todo.
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GUIA DE MEDIÇÃO DE NÍVEL PARA SILOS E TANQUES INDUSTRIAIS
Mas não é só isso.
No processo industrial contínuo, dificilmente ocorrem alterações signifi-
cativas no conteúdo (componentes do produto processado) e também a 
distância entre o elemento sensor e as paredes do tanque permanecem 
inalteradas, pois se trata da base de todo o processo.
Por consequência, se o conteúdo do tanque pouco muda, a constante dielé-
trica permanece constante e a distância também, sendo assim eliminadas 
do cálculo da capacitância.
Portanto, a Capacitância Total gerada por qualquer produto dentro de um 
tanque será sempre proporcional à área de contato.
Entretanto, como um tanque é algo tridimensional, deve-se levar em consi-
deração o seu índice volumétrico.
Dessa forma, toda vez que o nível de produto aumenta, não é somente a 
área de contato que se eleva, mas também o volume de dielétrico contido 
dentro do tanque.
Ou seja, quanto maior o nível de produto dentro do tanque, maior o volume 
e consequentemente maior será a Capacitância.
Afinal de contas, o que isso tem a ver com a 
Tecnologia RF Admitância?
Imagine que o nível de determinado tanque subiu e desceu inúmeras vezes 
e uma incrustação se formou sobre o elemento sensor da chave de nível.
O pior, trata-se de um Chapéu de Bruxa, tipo de incrustação comum em pro-
cessos industriais. Consiste em uma massa com alguns bons centímetros 
cúbicos de volume em torno do elemento sensor.
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Aceitando que a Capacitância é diretamente proporcional ao volume de 
produto envolvido no processo, a capacitância gerada pela incrustação é 
desproporcional em relação ao restante do tanque.
A incrustação está em cm3 enquanto o tanque tem m3 de produto.
Quando se utiliza um sistema puramente capacitivo, a capacitância gerada 
por alguns centímetros cúbicos de produto incrustado será centenas ou 
milhares de vezes menor do que a capacitância gerada por metros cúbicos 
de produto.
A proporção é de 1m3 para 106 cm3.
Portanto, 1 m3 do produto no interior do tanque vai gerar uma capacitância 
inúmeras vezes superior à capacitância de qualquer incrustação possível 
de se encontrar em um elemento sensor.
Mas algo tão pequeno em comparação com as dimensões de um tanque 
faz tanto estrago assim?
Se esse sistema fosse somente capacitivo, uma unidade eletrônica poderia 
ser instalada e calibrada para fazer a refração da sensibilidade gerada pelo 
produto.
Porém um outro tópico importante de um sistema de medição de nível por 
capacitância vem a tona.
É a Corrente total de leitura.
A Corrente total de leitura (IT) de qualquer sistema por contato será uma fra-
ção capacitiva gerada pelo nível de produto(IC), mais uma fração capacitiva 
gerada pela incrustação (iin) e por fim somada a um atributo indesejado, a 
Corrente resistiva (IR).
Nenhum instrumento até então havia sido criado para eliminar a corrente 
resistiva da aferição sem a necessidade de recorrer aos medidores radio-
métricas.
A unidade eletrônica tem um a fonte de alimentação estabilizada que ali-
menta independentemente o terceiro terminal e independentemente a par-
te ativa.
Com isso, uma vez que a fonte de alimentação é a mesma, a tensão aplica-
da será a mesma para os dois terminais. Se a tensão é igual, a diferença de 
potencial entre esses dois pontos é nula, por consequência a fuga de cor-
rente da parte ativa para o terceiro terminalreciprocamente, sendo assim 
Ilustração Chapéu de Bruxa
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ínfimas diante da medição final.
Assim, uma barreira de potencial eletrônico que vai dificultar, mas ainda 
não eliminar definitivamente a fuga de corrente da parte ativa para o terra.
A inovação tecnológica que a RF Admitância apresenta reside no sistema 
criado para a tensão que alimenta a parte não ativa (terceiro terminal), que 
por sua vez é referenciada ao terra do tanque, e também a tensão que ali-
menta a parte ativa do elemento sensor.
Qual a diferença entre um medidor de nível 
capacitivo e um medidor com RF Admitância?
Composição básica de um capacitivo convencional
Composição básica de um capacitivo com RF Admitância
As chaves e transmissores de nível com tecnologia de admitância, ao tra-
balharem com radiofrequência (RF) e por possuírem circuito de proteção 
contra incrustação, são os instrumentos que têm se mostrado mais eficien-
tes em praticamente todos os tipos de aplicação.
Para processos mais complexos, a RF Admitância só é superada pelos ins-
trumentos radiométricos, utilizados prioritariamente em processos especí-
ficos.
Capacitivo comum de dois terminais
O funcionamento básico dos medidores de nível capacitivos consiste em 
um circuito alimentado por uma tensão de 110/220 VCA e internamente 
existe um conversor CA/CC (transformador) que converte essa tensão em 
24 VCD para alimentar as várias partes do circuito.
O circuito oscilador gera uma onda senoidal, em rádio frequência de 
100KHz, sendo este conectado a um circuito ponte.
Elemento sensor de dois terminais, sendo eles um terra e outro a parte ativa, parcial ou total-
mente revestida por um plástico de engenharia.
Elemento sensor de três terminais, sendo eles um terra, um escudo ativo (terceiro terminal) e 
uma parte ativa, parcial ou totalmente revestida por um plástico de engenharia.
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O circuito ponte contém um capacitor de ajuste de sintonia responsável 
pelo balanceamento da Capacitância de saída do elemento sensor do ins-
trumento.
O circuito ponte é conectado diretamente ao elemento sensor que por sua 
vez é conectado a uma blindagem (plástico de engenharia) juntamente ao 
terra que está em um lado da medição. O final do elemento sensor tem sua 
própria blindagem conectada ao condulete que protege as terminações do 
elemento sensor.
Durante o procedimento de ajuste, a capacitância do sensor no tanque é 
balanceada pelo capacitor de ajuste de sintonia, e o circuito ponte perma-
nece em equilíbrio.
No processo de ajuste, a capacitância do cabo mais a do sensor estão ba-
lanceada, e a saída para a demodulação é de 0 volts.
Quando o nível do tanque sobe, uma capacitância proporcional ao volume 
é gerada. Isto causa uma mudança no sinal que está sendo enviado para o 
demodulador, convertendo a mensagem em tensão contínua proporcional 
ao desbalanço.
A mudança no sinal é amplificada e utilizada para energizar o relé. Os con-
tatos do relé são utilizados para ativar um alarme ou um comando apropria-
do de acordo com o objetivo específico pretendido pela instrumentação 
através da medição de nível.
Esse sistema seria perfeito se não apresentasse falhas 
diante de desafios como as incrustações. O problema é 
ainda maior se o produto for condutivo.
O problema da condutividade dos produtos está relacionado aos desafios 
da medição de nível, pois ao se deparar com incrustação, espuma e partí-
culas em suspensão, o alarme de nível comum acusa a existência da cor-
rente resistiva, gerando assim alarmes falsos e uma dor de cabeça daque-
las na sua planta.
É aí que entra a RF Admitância!
Medidor de nível com RF Admitância
O funcionamento dos medidores de nível por admitância levam em con-
sideração os já mencionados princípios de operação dos capacitores co-
muns, mas com a tecnologia RF Admitância que faz toda a diferença.
Simplificando a teoria básica, o funcionamento dos medi-
dores de nível por admitância se dá pela seguinte maneira: 
a Capacitância (nível do tanque) sobe e sobe até tocar o 
elemento sensor e assim um alarme de nível ser acionado, 
dando início a alguma operação própria do processo (desli-
gamento, alarme etc.).
A grande diferença que a RF Admitância está no terceiro elemento incor-
porado ao corpo do medidor e na unidade eletrônica de alta tecnologia que 
utiliza uma fonte de alimentação estabilizada para alimentar independen-
temente o terceiro terminal e independentemente a parte ativa do sensor.
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Esse sistema implementado por um circuito de proteção contra incrusta-
ção é o que chamamos de Prædator, pois nossa tecnologia patenteada é 
capaz de atuar nas mais agressivas condições de processo.
Trata-se de um dispositivo amplificador com ganho “1”. Sua saída de ten-
são e fase são idênticas à entrada, mas com baixa impedância.
A saída é conectada à blindagem do corpo e só então para a malha de blin-
dagem no sensor.
O condutor central e a blindagem do terceiro terminal, por estarem subme-
tidos à mesma tensão e fase permanente, estão sempre no mesmo poten-
cial e sem deixar que nenhuma corrente emane por meio da capacitância 
de isolamento do cabo.
É aí que a “mágica” acontece.
Ou melhor, o conhecimento tecnológico altamente bem aproveitado.
Como não há diferença de potencial entre o elemento sensor e o terceiro 
terminal, não haverá nenhuma corrente resistiva fluindo através do circuito 
eletrônico devido à incrustação existente no sensor.
É uma medição “limpa”, livre para medir ape-
nas o que você realmente precisa para man-
ter sua instrumentação de acordo com a exi-
gência específica do processo.
A eletrônica medirá somente a corrente que flui pelo fio central do elemen-
to sensor para o terra, e isso somente ocorrerá quando o material tocar o 
elemento sensor.
Haverá uma corrente fluindo do terceiro terminal para a parede do tanque 
porque a diferença de potencial existirá nesse momento.
Entretanto, essa corrente não será medida e não irá provocar mudança de 
status na saída do instrumento.
Quando o nível do tanque subir e tocar a haste central do sensor, irá provo-
car uma corrente que fluirá através do demulador e provocada mudança de 
status do relé, indicando assim presença do material.
Agora é a vez de você profissional de ins-
trumentação finalmente sorrir!
Você nunca mais terá problemas com transbordamento, alarmes falsos e 
paradas de planta não programadas.
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Onde a tecnologia RF Admitância pode ser aplicada?
Os medidores de nível que utilizam a tecnologia RF Admitância podem ser 
aplicados na maioria das situações de medição de nível por ponto ou con-
tínua, não importando se o produto a ser medido é líquido, pasta ou sólido 
granulado.
A únicacontra indicação do uso da tecnologia RF Admitância reside em 
casos extremos de medição de nível, nos quais apenas o último recursos 
deve ser utilizado: a medição radiométrica.
Principais tipos de medidores de nível
A Medição de Nível tem diversos tipos de medidores. Cada um tem as suas 
especificidades próprias de aplicação.
Apontamos os medidores que utilizam a tecnologia RF Admitância como 
os melhores, pois atuam com confiabilidade nos mais diversos tipos de 
medição de nível.
No entanto, existem diversos tipos de medidores de nível e algum deles 
pode ser o mais adequado para a sua operação.
Vale a pena conhecer os principais medidores de nível disponíveis no mer-
cado.
Medidor de Nível por Empuxo
Este medidor de nível é composto por um detector que utiliza o seguinte 
princípio de Arquimedes:
“Um corpo imerso em um líquido sofre a ação de uma força vertical dirigi-
da de baixo para cima igual ao peso do volume do líquido deslocado.”
MEDIÇÃO DIRETA MEDIÇÃO INDIRETA 
 Réguas ou Gabaritos
 Visores de Nível
 
 Bóia ou Flutuador
 
Capacitiva
RF - Admitância
Radar (onda livre e guiada)
Displace (empuxo)
 Pressão diferencial (diafragma)
 
 Borbulhador
Ultrassônico
Por pesagem
 
Por raio gama
Por Vibração
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A esta força exercida pelo fluido no corpo nele submerso é empregado o 
nome de empuxo. Quanto maior for a densidade do líquido, maior será o 
seu empuxo. A água salgada, por exemplo, é mais densa que a água doce 
dos rios, por isso é mais fácil nadar no mar.
Deslocador (Displacer)
O deslocador comumente utilizado como sensor de transmissores de nível 
tem a forma de um cilindro oco.
Pode ser fabricado em materiais como aço inox 304 ou 316, monel, has-
telloy, tefflon sólido, etc.
A escolha do material adequado é determinada principalmente pela tempe-
ratura e poder corrosivo do fluido.
Quando necessário, no interior do cilindro são depositados contrapesos 
granulados no intuito de normalizar o peso do deslocador.
Uma vez que o empuxo aumenta de acordo com o percentual de imersão, o 
peso aparente do deslocador diminui com o aumento do nível.
O deslocador pode trabalhar diretamente no interior do equipamento ou 
dentro de um compartimento denominado câmara, dependendo das carac-
terísticas dinâmicas do processo, propriedades físicas do líquido e facilida-
de de manutenção desejada.
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Na realidade, a câmara é constituída de duas partes. A câmara inferior abri-
ga o deslocador e apresenta nas configurações LL e LB. duas conexões 
flangeadas ou roscadas para sua fixação no equipamento.
A câmara superior encerra o braço de torque e, nos casos em que as duas 
conexões estão localizadas na câmara inferior, permite a remoção do des-
locador sem que seja necessário desmontá-la do Equipamento.
8P2
P1 7
6
5
4
3
21 1 - Braço de torque 
2 - Câmara superior 
3 - Haste de deslocador 
4 - Conexão flangeada para fixação no equipamento 
5 – Conversor 
6 - Câmara inferior 
7 - Nível no interior do equipamento 
8 - Conexão flangeada para fixação no equipamento
D
D
D
D
Conexão TB Conexão TL Conexão LL Conexão LB
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Além disso, desacoplando os flanges de interface, pode-se girar as câma-
ras superior e inferior de modo a reorientar as conexões com relação ao 
transmissor. Quando o deslocador é especificado para ser fornecido com 
câmara, devem ser previstas duas conexões laterais do equipamento prin-
cipal, as quais serão interligadas às correspondentes conexões da câmara 
através das tomadas de equalização. Cria-se assim um sistema de vasos 
comunicantes que garante, sob condições de estabilidade no líquido, igual-
dade entre os níveis no equipamento e na câmara.
As quatro configurações apresentadas são normalmente oferecidas pelos 
fabricantes, onde T significa topo, B base e L lado. A distância D é prees-
tabelecida pelo fabricante para cada comprimento do deslocador, fato que 
deve ser considerado quando forem dotadas as tomadas de equalização. 
Além de padronizar no comprimento, alguns fabricantes adotam um volu-
me de referência para seus deslocadores; Isto porque, fixadas a elastici-
dade do elemento de sustentação e a densidade do líquido de processo, o 
alcance do sinal de entrada no transmissor é completamente determinado 
pelo volume do deslocador.
Tubo de Torque
O tubo de torque é composto por um tubo oco, fechado em uma das extre-
midades, fabricado a partir de materiais tais como aço inox 304, 316, inco-
nel, monel e outros. A espessura da parede do tubo de torque é tipicamente 
1/32 pol, embora os tubos para medição de densidade sejam fabricadas 
até com 1/64 pol. Os fabricantes oferecem modelos para atender até 160 
kg/cm2, estendendo-se a faixa de temperatura de trabalho de – 200ºC a + 
400ºC.
Quando o nível desce, o deslocador movimenta-se para baixo, devido a re-
dução da força empuxo. Surge uma torção ao longo do tubo do torque. Esta 
torção eqüivale à distensão de uma mola, que equilibra o esforço que lhe é 
aplicado através de uma reação proporcional à deformação linear sofrida.
Da mesma forma, o ângulo com que gira à extremidade livre do tubo de 
torque é proporcional ao momento com que reage o tubo de torque em res-
posta ao acréscimo do peso aparente.
Como a variação do empuxo é proporcional à variação de nível (pois o em-
puxo é proporcional ao volume deslocado, que, por sua vez, é proporcional 
ao percentual submerso do deslocador), segue-se que a rotação da extre-
midade livre do tubo de torque é proporcional à variação de nível.
Esta rotação, transmitida integralmente ao conversor através do eixo de 
transmissão e se situa entre 4 e 5 graus para uma excursão completa do 
nível ao longo do comprimento do deslocador.
A haste do deslocador e o braço de torque por um lado e o eixo de trans-
missão por outro lado constituem o acoplamento, que adentra por meio do 
elemento de vedação representado pelo tubo de torque.
A extremidade livre da haste é ligada ao sistema de transmissão que pode 
ser pneumático ou elétrico.
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FAIXA DE MEDIÇÃO E PRECISÃO DOS TUBOS DE TORQUE
Sua faixa de medição varia de acordo com a aplicação sendo que a faixa 
máxima disponível normalmente no mercado é de 0 ~ 5.000mm sendo que 
a precisão varia conforme o fabricante, entre 0,5 e 2%.
MEDIDOR DE NÍVEL POR PRESSÃO DIFERENCIAL
Como o próprio nome já remete, estes instrumentos medem diferenciais de 
pressão que são provocados pela coluna líquida presente nos equipamen-
tos cujo nível se deseja medir.
Os instrumentos funcionando, segundo este princípio, são em geral trans-
missores, por essa razão é que vamos tratar especificamente desta espé-
cie de instrumento.
O princípio mais comum de funcionamento dos transmissores