Como são selecionados os medidores de nível para a indústria de tratamento de águas residuais?

Os medidores de nível de líquidos representam uma grande porcentagem das aplicações em tratamento de águas residuais e são utilizados em praticamente todos os aspectos do processo. No tratamento de águas residuais, é necessário medir os níveis de líquidos como águas residuais, lodo, soluções químicas, entre outros.

No uso do controle automático do sistema de esgoto, o medidor de nível, além de medir o nível da água, muitas vezes também controla automaticamente a partida e a parada da bomba de corrente e a abertura e o fechamento da válvula. Portanto, a seleção adequada do medidor de nível é crucial para atender de forma eficiente às exigências do processo produtivo.

I. Medidor de nível por radar

A antena do sensor de radar transmite sinais de ondas eletromagnéticas na forma de um feixe. A onda transmitida é refletida na superfície do material medido, e o sinal refletido é recebido pela antena. Cada ponto no feixe emitido e refletido é coletado por amostragem ultrassônica. O sinal é processado por um processador inteligente para calcular a distância entre o meio e a sonda, e enviado ao terminal para exibição, alarmes, operações, etc. A distância da superfície do material (D) é proporcional ao tempo de percurso do pulso (T): D = C × T / 2, onde C é a velocidade da luz. Como a distância do tanque vazio (E) é conhecida, o nível (L) é dado por: L = E - D.

Características do medidor de nível por radar:

(1) Medidor de nível por radar Adota um design integrado, sem peças móveis, sem desgaste mecânico e com longa vida útil.

(2) Devido às características da onda eletromagnética, ela não é afetada pelo ambiente. Portanto, as ocasiões de aplicação de sua medição são relativamente amplas. A sonda do medidor de nível por radar não entra em contato com a superfície do meio, o que caracteriza uma medição sem contato, permitindo medir com precisão e rapidez diferentes meios. A sonda é praticamente imune a variações de temperatura, pressão, gases, etc. Pode ser utilizada em condições de trabalho adversas, grandes variações, água, vapor, espuma e outras situações em que o medidor de nível ultrassônico não seria adequado.

(3) O medidor de nível por radar também é adequado para uso no agitador, onde o nível do líquido é imprevisível e em situações variáveis.

(4) O preço do medidor de nível por radar é relativamente caro, mas pode ser aplicado quase que totalmente ao processo de controle de nível do tratamento de esgoto.

II. Medidor de nível de aba magnética

Princípio: O medidor de nível de líquido funciona segundo o princípio da flutuabilidade e do acoplamento magnético. Quando o nível do líquido no recipiente sobe e desce, o flutuador no tubo principal do medidor acompanha o movimento, e o ímã dentro do flutuador transmite a força magnética para o indicador de campo, fazendo com que a coluna indicadora vermelha e branca gire 180°. Quando o nível do líquido sobe, a coluna indicadora muda de branco para vermelho, e quando o nível do líquido desce, a coluna indicadora muda de vermelho para branco. As linhas vermelhas e brancas do indicador representam a altura real do nível do líquido no recipiente, permitindo assim a leitura do nível. Quando o nível do líquido desce, a coluna indicadora muda de vermelho para branco.

Características do medidor de nível magnético com placa basculante:

(1) Estrutura simples, exibição clara, leitura intuitiva, especialmente adequada para exibição no local.

(2) Menos aberturas de equipamentos, geralmente usa-se o medidor de nível de aba magnética com saída remota, para que o monitoramento no local e remoto.

(3) De acordo com os meios, como os que se sujam facilmente e os que se entopem facilmente, é necessário limpar regularmente o tubo principal para remover os depósitos na tubulação, a fim de garantir a precisão da medição.

No processo de tratamento de esgoto, o medidor de nível magnético flip-flop é comumente usado em tanques de solventes químicos, tanques de ácido, tanques de álcali e outras medições de nível de líquidos.

III. Medidor de nível ultrassônico

Medidor de nível ultrassônico O princípio da reflexão ultrassônica na superfície do líquido é utilizado para determinar o nível do líquido a uma certa distância, ou seja, aplica-se o princípio da medição de distância por eco. Quando a sonda ultrassônica emite um pulso ultrassônico curto na superfície do líquido, após um intervalo de tempo t, a sonda recebe o pulso de eco refletido de volta pela superfície do líquido.

Portanto, a distância da sonda até a superfície do líquido pode ser encontrada pela seguinte fórmula: considere a distância da sonda ultrassônica até o fundo do recipiente como h, e então o nível real do líquido. Onde v é a velocidade de propagação ultrassônica no meio medido (ou seja, a velocidade do som em m/s), o que demonstra que, desde que se conheça a velocidade do som v, é possível medir com precisão o tempo t e, assim, determinar a altura do nível do líquido H.

Características do medidor de nível ultrassônico:

(1) O medidor de nível ultrassônico pode realizar medições sem contato, operação estável e confiável: o medidor de nível ultrassônico é instalado no silo, tanque de líquido acima, sem contato direto com o material, para superar outros modelos de medidores de nível de líquido (material) que entram em contato direto com o material e as desvantagens resultantes.

(2) Pode medir uma ampla gama de níveis de líquidos, torrões e pós.

(3) Pode ser medição contínua de ponto fixo e pode facilmente fornecer telemetria e controle remoto do sinal de medição.

(4) Instalação simples e conveniente, e não requer proteção de segurança.

Desvantagens dos medidores de nível ultrassônicos:

(1) A medição do nível ultrassônico apresenta um ponto cego. A instalação deve ser feita de forma a evitar esse ponto cego, pois quando o nível do líquido entra no ponto cego, o transmissor ultrassônico não consegue medi-lo. Portanto, ao determinar a faixa de medição do nível ultrassônico, deve-se deixar uma margem de segurança para o ponto cego. Na instalação, a sonda do transmissor deve ser posicionada acima do nível mais alto do ponto cego, ou pelo menos um pouco acima. Isso garantirá o monitoramento preciso do nível do líquido e a segurança do medidor de nível ultrassônico.

(2) Medidor de nível ultrassônico em caso de espuma, como a onda sonora não consegue penetrar na espuma, ela será refletida de volta, resultando em uma medição do nível real com grande desvio. Pode-se adicionar antiespumante ao tanque para reduzir a formação de espuma e garantir uma medição precisa.

(3) O medidor de nível ultrassônico em um recipiente com agitador será afetado pelo agitador, resultando na reflexão de ecos falsos e, consequentemente, em medições imprecisas. Reduzindo a velocidade do agitador e instalando o medidor de nível longe do centro do agitador, a influência do agitador na medição do medidor de nível ultrassônico pode ser reduzida.

(4) A temperatura do meio de medição também tem impacto no medidor de nível ultrassônico, especialmente em recipientes fechados. A diferença entre a temperatura do meio e a temperatura ambiente pode causar condensação de gotículas de água ao redor da sonda, o que afeta a precisão da medição. Uma solução é instalar um tubo de ar comprimido no medidor de nível ultrassônico para direcionar o fluxo de ar contra a sonda, reduzindo a diferença de temperatura entre o meio e o recipiente e, consequentemente, o impacto da condensação de gotículas de água na medição.

IV. Medidor de Nível Hidrostático

O método de medição de nível hidrostático baseia-se no princípio de que a pressão hidrostática da coluna de líquido é diretamente proporcional à altura da coluna, permitindo a medição do nível do líquido através da medição da pressão hidrostática gerada pela altura da coluna. Já o medidor de nível por pressão diferencial funciona da seguinte forma: quando o nível do líquido no recipiente se altera, a pressão hidrostática gerada pela coluna de líquido também se altera correspondentemente.

O medidor de nível hidrostático mede o nível de um líquido através da medição da pressão estática gerada pela altura do nível. De acordo com a fórmula P = ρgh, e sendo ρ a densidade do líquido e g a aceleração da gravidade, basta medir a pressão P para determinar o nível do líquido h.

Um tipo de instrumento de pressão para medição de nível de líquido é inserido. medidor de nível Ou seja, o instrumento de medição de nível é colocado no líquido a ser medido em instalações industriais. Com a variação do nível do líquido, o transmissor de pressão no silício difusor e outros elementos de detecção de pressão convertem a pressão estática em um sinal de resistência para a detecção do nível do líquido. O medidor de nível pode então ser colocado diretamente no meio a ser medido.

Características do medidor de nível de pressão de entrada:

(1) Estrutura simples, estrutura de estado sólido, sem partes móveis.

(2) Bastante fácil de instalar e usar, longa vida útil.

(3) A faixa de medição é relativamente ampla, podendo medir desde água, óleo até a viscosidade da fase, etc.

(4) Não é afetado pelo meio medido de formação de bolhas, deposição, retenção elétrica, desgaste por fadiga do material, vibração, insensível a choques.

(5) Barato e com confiabilidade relativamente alta.

(6) instalação, preste atenção em escolher um fluido relativamente suave, flutuações na instalação em locais pequenos, se não puder evitar o impacto do fluxo de água, vibração por fricção, necessidade de instalar tubo de isolamento, reduzir o impacto do fluxo de água, para garantir a precisão e estabilidade da medição.

(7) Ao instalar o medidor de nível de entrada, é melhor deixar o fundo da piscina ou do tanque de 100 mm a 200 mm, para reduzir o fundo da piscina ou do tanque devido ao lodo e ao meio sedimento, que afetam a precisão da medição.

(8) Em ambientes com má qualidade da água, especialmente quando o meio apresenta muitos sólidos em suspensão e impurezas, o orifício de pressão pode obstruir facilmente, afetando a precisão da medição. É necessário limpar regularmente o medidor de nível e desentupir o orifício de pressão para garantir uma medição precisa e estável.

Os medidores de nível de pressão são adequados para uso em processos com boa qualidade de água, como tanques de coleta de sobrenadante, tanques de filtração, tanques de clarificação, tanques de descarga externa e tanques SBR. Também podem ser usados ​​em tanques de espessamento e regulagem com agitação, mediante a instalação de tubos de isolamento para evitar impurezas de lodo no fundo do tanque.

V. Resumo

Em resumo, devido ao fato de o processo de tratamento de esgoto envolver muitas ocasiões em que é necessário medir o nível, e também devido às características do próprio processo de tratamento de esgoto, na seleção do medidor de nível, é preciso considerar as necessidades de cada processo e as características do meio analisado. A precisão, a confiabilidade da medição, a estabilidade do processo e a economia ao longo da vida útil do equipamento terão um grande impacto nesse processo.

Recomenda-se que, caso haja verba disponível, seja escolhido um medidor de nível de líquido de alta precisão, baixa manutenção e longa vida útil. Isso garante uma operação confiável, estável e segura de medição e controle do nível de efluentes em toda a estação de tratamento de esgoto.