Sensores Indutivos de Baixo Custo para Medida de Nível de Interface entre Fluidos Distintos
Nome: THIAGO DA SILVA ORNELLAS
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 24/04/2023
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| CARLOS EDUARDO SCHMIDT CASTELLANI | Co-orientador |
| MARIA JOSE PONTES | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| ALEXANDRE BESSA DOS SANTOS | Examinador Externo |
| CARLOS EDUARDO SCHMIDT CASTELLANI | Examinador Interno |
| MARCELO EDUARDO VIEIRA SEGATTO | Coorientador |
| MARIA JOSE PONTES | Orientador |
Resumo: Na indústria são identificados vários métodos de medição e monitoração
de níveis de fluidos, desde elementos flutuadores a sensores ultrassônicos [19], ambos com suas vantagens e desvantagens. Esta dissertação desenvolveu um conjunto de sensoresindutivos para identificação de níveis de interface de fluidos multifásicos. Os sensores são distribuídos verticalmente no interior de um tubo, para que o mesmo seja instalado dentro de tanques de armazenamento de fluidos heterogêneos. Cada sensor indutivo tem a capacidade de diferenciar os fluidos devido à variação do acoplamento magnético existente entre os enrolamentos primário e secundário da estrutura de cada sensor. Dessa forma, a indutância mútua entre os enrolamentos é responsável pela variação da reatância indutiva do circuito equivalente. O circuito eletrônico de cada sensor é projetado para que o acréscimo de reatância indutiva favoreça o casamento de impedância, otimizando a potência de saída, lida pela etapa de interrogação do sistema. Foi demonstrado que, com esse mecanismo de detecção, os sensores necessitam de pouca corrente elétrica, visto que não se trata especificamente de medição de condutividade, o que implicaria na medida da corrente elétrica induzida no fluido, resultando em um processo menosseguro em um ambiente industrial. Além disso, um supervisório foi desenvolvido para monitoração dos níveis de interface dos fluidos em tempo real. Os testes realizados permitiram medidas de nível a partir de 3,3 cm de espessura com erro relativo de 8% aproximadamente. A resolução da medida do nível de fluidos é projetada baseando-se no espaçamento vertical entre os sensores.
