Transdutores de Pressão Submersíveis

A pressão no fundo do tanque ou do corpo líquido está relacionada com a altura do líquido. Essa pressão de nível é chamada de pressão hidrostática ou pressão da cabeça.

Unidades típicas de medida para pressão hidrostática são polegadas, pés ou metros de coluna d'água. 27,679 polegadas de coluna d'água (CA) equivalem aproximadamente a 1 PSI a 100 °F.

O volume de água ou o formato do tanque ou do recipiente não afeta a pressão hidrostática. A altura é o que afeta a pressão. Por exemplo, a pressão principal em 27,679 polegadas de profundidade, seja no meio de um grande corpo de água ou de um pequeno balde, é a mesma.

PLCs e HMIs modernos podem calcular o nível do líquido em um tanque informando a geometria do tanque e a gravidade específica do líquido. Densidade da água a 100 °F (37,8 °C) = 60,00 libras por pé cúbico. Como demonstrado pelo exemplo, a pressão exercida por uma coluna de água depende apenas da altura da coluna de água e é independente do volume afetado.

Exemplos:

[Altura da coluna de água do tanque (polegadas)] / coluna de água de 27,68" x densidade do líquido = Faixa de medição em psi 

Poço de água de 35 pés de altura (420 polegadas)

(420" / 27,68") x 1,00 = 15,17 PSI 

Tanque de diesel com 35 pés (420 pol.)
(420 pol. / 27,68 pol.) x 0,833 = 12,64 PSI

Há uma variedade de fatores a serem considerados durante a instalação de um transdutor de pressão submersível. Este desenho esquemático ilustra um método de instalação para o transdutor submersível AST4510 dentro de um tanque com o uso de um cano rígido. O AST4510 oferece uma conexão padrão de conduíte masculino NPT de 1/2" na base da conexão do cabo.

Em tanques turbulentos devido a um cano de entrada/enchimento ou ao uso de um agitador, o transdutor pode ter um conduíte rígido de plástico ou metal instalado sobre o cabo para evitar o movimento do sensor dentro do tanque. Isso é mais comum em aplicações móveis, como em navios, vagões de trens ou aplicações em que o tanque é transportado entre locais, como tanques de combustível para canteiros de obras, recipientes para produtos químicos para processamento industrial ou produtos químicos para injeção no local do poço.

O conduíte sobre o cabo é então montado em um batoque na parte superior do tanque. Uma opção popular é um encaixe que pode ser rosqueado em um batoque NPT fêmea de 1,5" e tem uma rosca NPT fêmea de 1/2" para corresponder ao conduíte rígido. (Outros tamanhos de batoque estão disponíveis para diferentes aplicações). O cabo então sai do tanque e é mantido no lugar por um prensa-cabo e se estende até a caixa de controle. O mesmo prensa-cabo pode ser usado na caixa de junção, garantindo que o tubo de ventilação permaneça limpo.

Em locais perigosos, dependendo dos requisitos, ele pode ficar na área não perigosa com conexão à barreira intrinsecamente segura.

Neste exemplo, espera-se que a caixa de junção esteja devidamente ventilada para a atmosfera na parte inferior para evitar o ingresso de água. Nessa aplicação, o sensor foi instalado acima da base do fundo do tanque. A lama e lodo tendem a se acumular no fundo do tanque, de modo que uma altura de 100 milímetros foi calculada para garantir que a conexão do processo não entupa ao longo do tempo. O diafragma do transdutor fica perto do topo da conexão hexagonal do processo, de modo que o cliente possa calcular o desvio com base no tanque vazio. Outra opção seria um transdutor de pressão submersível de diafragma faceado, como o AST4520.

Transdutores de pressão submersíveis são econômicos, oferecem excelente compatibilidade com líquidos, não têm problemas de reflexão ou espuma e podem oferecer baixo consumo de corrente para aplicações alimentadas por bateria. Água doce, tanques de combustível diesel e recipientes de produtos químicos usam transdutores de pressão submersíveis para monitoramento de nível.