Chave de Nível Capacitiva: vale a pena?

Se você pretende investir em uma Chave de Nível Capacitiva ou já adquiriu uma e quer saber se fez um bom negócio, esse post é para você!

O que é uma Chave de Nível Capacitiva e como ela funciona?

Como o nome sugere, a Chave de Nível Capacitiva funciona como um capacitor. O sensor é uma das placas do capacitor e a parede de metal do tanque é a outra. O que está entre eles é o material isolante.

Quando o tanque está com o nível zerado, existe apenas o ar como material isolante entre as placas. À medida que o produto começa a preencher o tanque, a capacitância é alterada. Ela é diretamente proporcional ao nível do tanque.

Capacitância é a grandeza elétrica de um dispositivo capacitor estabelecida 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 possível 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 dielétrico (isolador).

Toda vez que uma capacitância se eleva, ou seja, o nível de um tanque sobe, o produto (dielétrico) toca o elemento sensor do aparelho, gerando uma ordem de nível. Este é o funcionamento padrão de uma Chave de Nível Capacitiva de dois terminais.

Contudo, existem processos que exigem mais dos aparelhos, pois os produtos desenvolvidos interferem na Medição de Nível. Os cinco principais desafios na Medição de Nível são gerados por incrustações, espuma, temperatura, pó em suspensão e interfaces complexas.

É aí que a Chave de Nível Capacitiva de dois terminais torna-se ineficiente.

O que acontece quando uma incrustação recobre o elemento sensor do instrumento de Medição de Nível?

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 extremamente danosas aos processos de uma indústria, acarretando gargalos de produção.

Quando um processo é interrompido de forma brusca, significa que a produtividade está sendo comprometida e 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 transbordamentos e acidentes de trabalho.

Existem medidores de nível capazes de lidar com esses principais desafios, como os que possuem a tecnologia RF-Admitância.

Qual a diferença entre um medidor de nível capacitivo e um medidor com RF Admitância?

Chave de Nível Capacitiva X Chave de Nível com RF-Admitância

Composição básica de um Medidor de Nível capacitivo convencional

O medidor é composto por um elemento sensor de dois terminais, sendo eles um terra e outro a parte ativa, parcial ou totalmente revestida por um plástico de engenharia.

Composição básica de um Medidor de Nível capacitivo com RF-Admitância

O medidor é composto por um elemento sensor de três terminais, sendo eles um terra, um escudo ativo (terceiro terminal) e uma parte ativa, parcialmente revestida por um plástico de engenharia.

As chaves e transmissores de nível com tecnologia admitância, ao trabalharem com radiofrequência (RF) e por possuírem circuito de proteção contra incrustação, são os instrumentos que têm se mostrado mais eficientes em praticamente todos os tipos de aplicação.

Para processos mais complexos, a RF-Admitância só é superada pelos instrumentos radiométricos, utilizados prioritariamente em processos específicos.

Se você quiser saber mais, temos um post completo apenas sobre a tecnologia RF-Admitância.

Isso quer dizer que uma Chave de Nível Capacitiva é inferior a uma com a RF-Admitância?

Não necessariamente!

Não existe tecnologia de medição de nível universal. Além disso, é necessário ficar atento à relação custo X benefício no momento da escolha. Por exemplo:

Podemos tomar por exemplo duas Chaves de Nível que têm a mesma função, mas com princípios tecnológicos – e preços – diferentes.

Uma Chave de Nível Capacitiva, mais barata, certamente funciona muito bem para medição de água potável, por não haver possibilidade de incrustação ou acúmulo de material na haste. Agora, experimente utilizá-la na medição de nível de cal, por exemplo. A chave até vai funcionar de início, mas com o aumento da coluna de cal, o aumento da força-peso no sensor começa a comprometer a precisão.

Além disso, esse esforço certamente vai fazer com que ela se danifique mais rápido, significando um MTBF (Mean Time Between Failures) muito menor. Isso significa custos de manutenções frequentes, menor vida útil e, portanto, necessidade de substituição rápida.

Por outro lado, uma chave com outro princípio, sem partes móveis, com bitola adequada, imune a incrustação ou pó em suspensão, que tenha o valor muito mais elevado, sem dúvida é excessivamente cara para medição de água potável.

Ela, porém, vai ser perfeita para a medição da cal, uma vez que terá longa vida útil, medindo com precisão e sem precisar de manutenções frequentes.

A escolha do instrumentos de medição de nível que será utilizado depende das necessidades do seu processo!

Esperamos que, com o nosso post, você possa pensar bem na hora em que for investir na Instrumentação da sua empresa!

Você agora já sabe qual é a importância da pensar bem antes de investir em qualquer Instrumento na sua indústria em uma operação.

Chegou o momento de dar um upgrade na operação em que você trabalha.

Se você não é o responsável final pela decisão, converse com o seu gestor e ajude-o a dar um basta nas cobranças em relação a baixa produtividade da sua planta.

O próximo passo é buscar um fabricante que realmente esteja comprometido em ajudar a você a enfrentar os seus problemas com uma Instrumentação Industrial.

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Obrigado pela leitura do nosso material e até a próxima!

FONTES

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