SENSORES INDUTIVOS DE BAIXO CUSTO PARA IDENTIFICAÇÃO DE NÍVEIS DE INTERFACE DE FLUIDOS COM PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DISTINTAS
Nome: THIAGO DA SILVA ORNELLAS
Data de publicação: 24/04/2023
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| ALEXANDRE BESSA DOS SANTOS | Examinador Externo |
| CARLOS EDUARDO SCHMIDT CASTELLANI | Examinador Interno |
| MARCELO EDUARDO VIEIRA SEGATTO | Coorientador |
| MARIA JOSE PONTES | Presidente |
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 sensores indutivos 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 menos seguro
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.
Palavras-chave: Sensores indutivos, níveis de interface multifásicos, acoplamento
magnético, indutância mútua, casamento de impedância.
