O que é um interruptor de nível de garfo vibratório?

O que é um interruptor de nível de garfo vibratório?

No âmbito da automação industrial moderna e do controle de processos,medição de nível precisa e confiávelé fundamental para garantir a eficiência da produção, a qualidade do produto e a segurança operacional. Os interruptores de nível tradicionais, como os interruptores de bóia, ou mesmo algumas tecnologias avançadas, muitas vezes enfrentam desafios significativos quando confrontados comturbulento, agitado, espumoso, de alta viscosidade ou de alta pressãoambientes.

OInterruptor de nível de garfo vibratóriosurge como uma solução avançada, robusta e virtualsem necessidade de manutençãoSolução projetada para superar esses desafios. Utilizando um princípio simples, porém altamente eficaz — a mudança na frequência de vibração — este sensor detecta de forma confiável a presença delíquidosousólidosem um ponto específico.

Impulsionado por umelemento piezoelétricoO interruptor gera uma vibração estável. Quando a haste de duas pontas entra em contato com o material, a frequência da vibração muda rapidamente. O sofisticado circuito eletrônico converte essa mudança em uma leitura precisa.sinal de comutação LIGADO/DESLIGADOEste design, apresentandosem peças mecânicas móveisGarante longa vida útil, confiabilidade excepcional e custos operacionais mínimos, tornando-o ideal para alarmes e controle de níveis altos/baixos em setores como petroquímica, processamento de alimentos e tratamento de água.

O que é um interruptor de nível de garfo vibratório?

Um interruptor de nível de garfo vibratório é uminstrumento de medição pontualUtilizado para detectar o nível limite (alto ou baixo) de um fluido dentro de um tanque, reservatório, silo ou tubulação. É essencialmente uminterruptor de limite eletrônicoIsso indica se o material atingiu o local exato onde o sensor está montado.

Definição e componentes principais

• Função:Para fornecer umsinal de comutação LIGADO/DESLIGADOpara tarefas comoalarmes de nível alto/baixo, controle de partida/parada da bomba ou ativação da válvula.

• Componentes principais:O interruptor é composto por três partes principais: oGarfo vibratório(o elemento sensor), oElemento piezoelétrico(o motorista), e oCircuito eletrônico(o processador de sinal).

• Vantagem de design:Ao contrário dos interruptores mecânicos, a detecção totalmente eletrônica, sem partes móveis, proporciona durabilidade superior e alta confiabilidade durante um longo período de operação.

Resumo das principais funcionalidades

Como funciona um interruptor de nível de garfo vibratório?

O funcionamento do interruptor de nível de garfo vibratório baseia-se nos princípios físicos deressonância de frequênciae oefeito de amortecimentocausado pelo contato com o material.

1. Acionamento piezoelétrico e oscilação livre

Quando o interruptor está energizado e não está em contato com o fluido do processo, o circuito interno piezoelétricocristaléenergizado pelo circuito eletrônico. Este cristal converte energia elétrica em energia mecânica, fazendo com quebraços da forquilha vibram continuamenteem suas especificidadesfrequência de ressonância natural(por exemplo, normalmente 1000 Hz ou mais). O circuito eletrônico monitora e registra esse sinal estável de alta frequência.

2. Contato e amortecimento do material

Quando o nível do meio líquido ou sólido atinge e fazcontatoCom o diapasão vibratório, o meio exerce umaforça de amortecimentonos braços da suspensão. Essa resistência física ao movimento causa os seguintes efeitos:

• Resultado:OA frequência de vibração cai drasticamente,e a amplitude da oscilação é significativamente reduzida. Esse efeito é semelhante ao de colocar um diapasão vibrando na água.

3. Conversão de sinal e comutação de saída

O circuito eletrônico interno monitora continuamente a frequência de vibração. Assim que a frequência caiabaixo de um limite predefinido(indicando amortecimento), o circuito reconhece que oO material chegou.no ponto de detecção.

• Alternar:Essa mudança de estado é imediatamente convertida em umLIGADO/DESLIGADOsinal de comutação. O tempo de comutação é normalmente muito rápido, aproximadamente2 segundosquando houver material presente.

• Restauração:Quando o nível do material diminui e o garfo fica descoberto, o efeito de amortecimento cessa. O garfo retorna rapidamente à sua posição original.frequência de ressonância naturale o sinal de saída éreiniciar(normalmente dentro de3 segundos).

Este princípio eletrônico garante uma comutação altamente confiável e precisa, mesmo em ambientes com turbulência ou espuma, onde os dispositivos tradicionais podem falhar.

Aplicações do interruptor de nível de garfo vibratório

A combinação dealta confiabilidadeeforte compatibilidade com mídiasO interruptor de nível de garfo vibratório torna-se essencial em inúmeras indústrias críticas.

Principais setores de aplicação

1. Indústria petroquímica:

• Detecção confiável de níveis altos e baixos em grandes tanques de armazenamento, reatores e tubulações. Altamente adequado para meios inflamáveis, corrosivos e de alta pressão.

     2. Processamento de Alimentos e Bebidas:

• Utilizado para o controle higiênico e sem necessidade de manutenção do nível de líquidos como leite, sucos, cerveja, xaropes e materiais semissólidos como molhos.Aço inoxidávelA construção (em aço inoxidável 316) e as conexões higiênicas atendem aos rigorosos padrões de segurança alimentar.

     3. Tratamento de água e esgoto:

• Monitoramento preciso de água, lodo, agentes de dosagem química e outros processos de tratamento. A alta resistência à aderência impede leituras falsas causadas por lodo pegajoso ou incrustações.

     4. Indústria Leve e Manufatura:

• Detecção de nível em armazenamento de produtos químicos, na indústria cosmética, farmacêutica e de tintas, para diversos solventes e produtos químicos em pó.

     5. Aplicações especializadas em condições desafiadoras:

• Ideal para situações onde a agitação, vibração do tanque,espumando (bolhas), outurbulênciafaria com que os interruptores de nível mecânicos fornecessem leituras não confiáveis.

Tipos de interruptor de nível de garfo vibratório

Os interruptores de diapasão vibratório podem ser categorizados com base no meio a que se destinam, no seu projeto estrutural e no sinal de saída.

Classificação por médium

1. Interruptores do tipo líquido:

• Projetada com geometria de garfo padrão otimizada para amortecimento e resposta rápidos em líquidos.

     2. Interruptores do tipo sólido/pó:

• Frequentemente apresentam uma única haste vibratória mais longa (haste de afinação) ou um diapasão com formato específico para garantir amortecimento suficiente mesmo com pós e grânulos de densidade muito baixa.

Classificação por estrutura

1. Tipo compacto:

• O modelo mais comum, onde os componentes eletrônicos são integrados diretamente na carcaça acoplada ao garfo. Adequado para aplicações em tanques padrão.

    2. Tipo estendido:

• O garfo é conectado à carcaça por meio de um tubo de extensão (por exemplo, para alcançar o fundo de um tanque profundo ou através de isolamento espesso) ou um cabo remoto (tipo dividido).

Classificação por Saída

O tipo de saída determina como o interruptor interage com o sistema de controle:

• Saída de relé:

Fornece contatos livres de potencial capazes de chavear diretamente cargas de alta tensão/alta corrente (por exemplo, até AC250V/4A ou DC60V/4A) para controlar bombas ou alarmes de alta potência.

• Saída de coletor aberto (NPN/PNP):

Fornece um sinal CC de baixa tensão (máx. 400 mA), adequado para conexão direta às placas de entrada digital de um Controlador Lógico Programável (CLP).

Visão geral das especificações técnicas

Como escolher o interruptor de nível de garfo vibratório correto?

Selecionar o interruptor ideal exige que você combine cuidadosamente as especificações do sensor com as suas necessidades.Condições do processo, características do meio e requisitos de instalação.

Lista de verificação de seleção

Preço do interruptor de nível de garfo vibratório

O preço do interruptor de nível de garfo vibratório varia dependendo do material, tipo e especificações personalizadas.

Os principais fatores que influenciam o custo final incluem:

• Grau do materialGarfo em aço inoxidável S304 versus o aço inoxidável S316, de qualidade superior e mais resistente a produtos químicos.

• Tipo estruturalDesigns padrão compactos versus designs estendidos ou especiais do tipo sólido.

• Especificações personalizadasConexões de processo personalizadas, construção para alta pressão/alta temperatura ou certificações específicas.

• Configuração de saída:Saída de relé versus saída NPN/PNP.

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