Transmissor de Nível por Pressão Diferencial com Dupla Flange e Capilares para Medição em Tanques Selados

Tanques selados e pressurizados não podem ser medidos com um único ponto de pressão: a pressão do espaço de vapor deve ser subtraída para encontrar o nível real. Este transmissor de nível por pressão diferencial utiliza uma configuração de dupla flange com tubos capilares para medir tanques selados com precisão, com saída 4-20mA HART e desempenho confiável em serviços de alta temperatura e vácuo.

Por Que Você Precisa de um Transmissor de Nível por Pressão Diferencial?

Em tanques selados, reatores e vasos pressurizados, a pressão acima do líquido não é atmosférica: pode ser positiva, proveniente da pressão do processo ou vapor, ou negativa, proveniente de vácuo. Um sensor de pressão único mede a pressão total em seu ponto de montagem, o que inclui tanto a coluna de líquido quanto a pressão do vaso, de modo que a leitura do nível estaria incorreta sempre que a pressão do vaso variasse. Um transmissor de pressão diferencial resolve isso medindo a diferença de pressão entre dois pontos: o lado de alta pressão na parte inferior ou próximo ao fundo do tanque, e o lado de baixa pressão conectado ao espaço de vapor no topo. A diferença entre essas duas pressões é exatamente a pressão hidrostática da coluna de líquido, independente da pressão interna do vaso. Para tanques selados, colunas de destilação, reatores e vasos operando sob pressão ou vácuo, o método de pressão diferencial é a solução padrão e precisa, e o projeto de dupla flange com capilares mantém ambas as conexões de processo isoladas da eletrônica.

Princípio de Funcionamento: Pressão Diferencial com Transmissão por Capilares

O transmissor compara a pressão em dois pontos do vaso. O flange de alta pressão é montado na parte inferior do tanque, onde detecta a pressão combinada da coluna de líquido mais a pressão do vaso; o flange de baixa pressão é montado no topo, no espaço de vapor, onde detecta apenas a pressão do vaso. Tubos capilares preenchidos com fluido de transmissão conectam ambos os flanges ao elemento sensor do transmissor, permitindo que os flanges sejam localizados remotamente da eletrônica, o que é essencial quando o processo é quente ou a posição de montagem é inacessível. O transmissor subtrai as duas pressões, e a diferença é a pressão hidrostática da coluna de líquido, que é convertida em um valor exato de nível utilizando a densidade do líquido configurada e a geometria de montagem. A saída de 4-20mA com comunicação HART fornece o nível ao sistema de controle, permitindo ao mesmo tempo configuração e diagnósticos remotos.

Vantagens Estruturais do Transmissor com Dupla Flange

• Medição diferencial: nível preciso em tanques selados e pressurizados.
• Dupla flange com capilares: montagem remota para processos em alta temperatura.
• Compensação do espaço de vapor: imune a variações de pressão no vaso.
• Saída 4-20mA + HART: integração e configuração padronizadas.
• Ampla faixa de temperatura: adequado para aplicações de alta temperatura.
• Compatível com vácuo: mede vasos sob pressão negativa.
• Sem peças móveis: baixa manutenção e longa vida útil.
• Construção robusta em flange: conexões de processo livres de vazamentos.

Guia de Seleção e Instalação

Selecione as classes de pressão e os materiais dos flanges de acordo com a pressão, temperatura e fluidos do processo, e especifique o comprimento dos capilares conforme a distância entre os flanges e a posição de montagem do transmissor. O flange de alta pressão deve ser montado abaixo do nível mínimo de líquido, e o flange de baixa pressão no espaço de vapor acima do nível máximo. A eletrônica do transmissor pode ser instalada em um local conveniente e acessível, conectada pelos capilares. Durante o comissionamento, o ponto zero é ajustado em uma condição de tanque vazio conhecida, e o span de nível é configurado utilizando a densidade do líquido e a distância vertical entre os flanges. Para serviço sob vácuo, o fluido de preenchimento dos capilares e a vedação devem ser especificados para operação em vácuo. Nossos engenheiros oferecem suporte a toda a configuração.

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Casos de Aplicação

Vantagens do Produto

• Princípio de pressão diferencial para tanques selados
• Dupla flange com transmissão por capilares
• Medição precisa sob pressão e vácuo
• 4-20mA com comunicação HART
• Eletrônica remota para processos em alta temperatura
• Ampla faixa de temperatura e pressão
• Sem peças móveis, baixa manutenção
• Conexões flangeadas robustas e livres de vazamentos

Parâmetros Técnicos

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P1: Por que a pressão diferencial é necessária para tanques selados?

Em um tanque selado, a pressão acima do líquido não é atmosférica; pode ser positiva, proveniente da pressão do processo ou de vapor, ou negativa, sob vácuo. Um sensor de pressão único mede a pressão total no ponto de instalação, que é a soma da pressão da coluna de líquido com a pressão interna do vaso. Quando a pressão do vaso muda, a leitura varia mesmo que o nível permaneça constante, tornando a medição instável e imprecisa. Um transmissor de pressão diferencial mede a diferença entre a pressão de fundo e a pressão do espaço de vapor; a pressão do vaso atua em ambas as tomadas e se anula, restando apenas a pressão hidrostática real da coluna de líquido. É por isso que a pressão diferencial é o método padrão para medição de nível em vasos selados, pressurizados e sob vácuo.

P2: Qual é a função dos capilares?

Os capilares são tubos que conectam os flanges montados no vaso ao elemento sensor do transmissor, preenchidos com um fluido de transmissão que transfere a pressão do processo por via hidráulica. Eles têm duas finalidades principais. Primeiro, permitem que a eletrônica do transmissor seja montada remotamente em relação ao processo, protegendo-a de altas temperaturas, vibração e locais de difícil acesso, enquanto os flanges permanecem nos pontos de medição. Segundo, possibilitam levar os dois sinais de pressão a um único elemento sensor posicionado em um local conveniente. O comprimento do capilar e o fluido de preenchimento são especificados para a aplicação, considerando a temperatura e o vácuo, garantindo uma transmissão de pressão precisa e estável ao longo de toda a vida útil do instrumento.

P3: Como o nível é calculado a partir da pressão diferencial?

A pressão diferencial medida pelo transmissor é igual à pressão hidrostática da coluna de líquido entre os dois pontos de montagem dos flanges. Utilizando a relação onde a pressão é igual à densidade multiplicada pela gravidade e pela altura, a eletrônica calcula a altura do líquido acima do flange de alta pressão dividindo a pressão diferencial pelo produto da densidade do líquido pela aceleração da gravidade. O nível total é obtido somando a distância vertical conhecida do flange de alta pressão até o fundo do tanque. A densidade do líquido é configurada durante o comissionamento, e a geometria de montagem é inserida como parte da parametrização. O resultado é disponibilizado como valor de nível em metros ou outras unidades por meio da saída 4-20mA/HART.

P4: Este transmissor pode medir vasos sob vácuo?

Sim. O método de pressão diferencial mede a diferença entre a pressão no fundo e a pressão no espaço de vapor, funcionando corretamente quer a pressão do vaso seja positiva, atmosférica ou negativa. Em um vaso sob vácuo, o lado de baixa pressão detecta o vácuo, e a diferença calculada continua sendo igual à pressão hidrostática da coluna de líquido. No entanto, o serviço sob vácuo exige cuidados especiais com o fluido de preenchimento dos capilares e as vedações: o fluido não deve vaporizar ou desgaseificar sob vácuo, e as vedações devem manter a referência com total confiabilidade. Ao solicitar o instrumento para aplicação em vácuo, especifique o nível de vácuo e a temperatura para fornecimento com o fluido e a configuração adequados.

P5: Quais faixas de temperatura e pressão são suportadas?

O transmissor suporta uma ampla gama de condições de processo. O projeto com dupla flange e capilares permite a operação em temperaturas de processo de até 200 °C, pois a eletrônica permanece termicamente isolada pelos tubos capilares. As classes de pressão dos flanges determinam a pressão máxima de processo suportada, podendo ser selecionados conforme a especificação do seu vaso — desde tanques atmosféricos de baixa pressão até vasos de alta pressão. O fluido de preenchimento capilar é escolhido de acordo com a faixa de temperatura da aplicação. Ao fazer o pedido, informe a temperatura de processo, pressão, nível de vácuo e o fluido medido para que nossos engenheiros confirmem a configuração ideal para o seu processo.

P6: Que tipo de suporte e personalização vocês oferecem?

Como fabricantes, oferecemos suporte técnico direto, incluindo seleção de flanges, especificação do comprimento dos capilares, escolha do fluido de preenchimento e orientações de instalação. As opções de personalização incluem tamanho e classe de pressão dos flanges, comprimento dos capilares, material do diafragma, faixa de medição, protocolos de saída, opções de invólucro, etiquetagem e embalagem, além de programas OEM e ODM. Cada transmissor é calibrado e testado em fábrica antes do envio, incluindo o conjunto capilar completo. Entre em contato conosco com os dados do seu vaso, condições de processo e requisitos do sistema de controle para receber uma recomendação personalizada e uma cotação.

Por Que Escolher Nosso Transmissor de Nível por Pressão Diferencial?

Tanques selados ocultam o nível real de sensores de pressão única. Este transmissor de nível por pressão diferencial com dupla flange revela o nível verdadeiro ao subtrair a pressão do espaço de vapor, proporcionando medição precisa em vasos pressurizados, sob vácuo e em alta temperatura, onde outros métodos falham. Os capilares mantêm a eletrônica protegida e acessível, enquanto a saída 4-20mA HART integra-se perfeitamente ao seu sistema de controle. Diretamente do fabricante, você recebe um conjunto capilar calibrado em fábrica, configuração sob medida para sua aplicação e suporte direto de engenharia. Quando seu tanque é selado e seu nível precisa ser exato, escolha o transmissor de pressão diferencial que mede através da diferença de pressão.