Dicas úteis | Oito imagens para entender o cálculo de ajuste do ponto zero no transmissor de nível com duas flanges

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Este tópico foi editado pela última vez por yunrun em 24/09/2025, às 23:10. Na produção industrial, é frequentemente necessário medir e regular o nível de líquido em determinados equipamentos, como caixas, tanques e reservatórios. Existem muitos instrumentos para medir o nível de líquido. No entanto, para muitos tipos de líquidos especiais – como aqueles que são corrosivos ou contêm partículas cristalinas, têm alta viscosidade ou tendem a solidificar –, para evitar problemas como a corrosão ou o entupimento dos tubos de medição, pode-se utilizar transmissores de diferença de pressão com duas flanges para medir o nível de líquido. A Changhui Instruments compartilha, neste artigo, informações sobre a instalação do transmissor de diferença de pressão de duas flanges, sobre o cálculo do valor de deslocamento do ponto zero do mesmo e sobre os métodos para calcular sua faixa de medição. Além disso, são apresentados os métodos de verificação dos cálculos relacionados ao transmissor de diferença de pressão de duas flanges. Como mostrado na Figura 1, a caixa de membrana metálica, que atua como elemento sensível, está inserida em um sistema fechado composto por um capilar blindado e uma câmara de medição. Esse sistema é preenchido com um líquido selante (geralmente óleo de silício), que serve como meio de transmissão da pressão. Para que os capilares sejam duráveis, eles são revestidos por mangueiras metálicas por fora, a fim de protegê-los. Cálculo da migração do ponto zero e método de instalação do transmissor de diferença de pressão com duas flanges para medição de nível líquido: yunrun.com.cn/tech/1465.html 1. Instalação e cálculos relacionados ao uso do transmissor de diferença de pressão com duas flanges na medição de nível líquido. O transmissor de diferença de pressão com duas flanges pode ser instalado em qualquer altura e posição. No entanto, em ambientes a vácuo (os fabricantes de transmissores de diferença de pressão com duas flanges, projetados para funcionar em condições de vácuo, costumam fazer ajustes especiais, mas ainda assim eles são muito suscetíveis a danos. As razões para isso podem ser encontradas no artigo “Por que os transmissores de nível com duas flanges não funcionam bem para medir níveis sob pressão negativa”). O nível do transmissor não pode ser superior ao da linha horizontal das flanges da câmara de baixa pressão. Na medição do nível de líquido, os transmissores de duas flanges são normalmente utilizados em recipientes fechados. A flange da câmara de baixa pressão serve para eliminar os efeitos das variações de pressão (ou vácuo) dentro do recipiente, enquanto a flange da câmara de alta pressão é usada para medir o nível do líquido no recipiente. Se o transmissor de diferença de pressão com duas flanges for utilizado em um recipiente aberto, a flange da câmara de alta pressão deve ser conectada à flange na parte inferior do recipiente, enquanto a flange da câmara de baixa pressão deve ficar em contato com a atmosfera, mantendo-se na mesma altura que a flange da câmara de alta pressão. ①O transmissor de diferença de pressão de duas flanges é instalado abaixo da linha horizontal no centro da flange na parte inferior do recipiente com abertura. Ou seja, o transmissor de diferença de pressão de duas flanges fica abaixo da linha horizontal no centro da flange na parte inferior do recipiente com abertura, e a flange da câmara de baixa pressão do transmissor fica na mesma linha horizontal que o centro da flange na parte inferior do recipiente, como mostrado na Figura 2. Figura 2: O transmissor de diferença de pressão de duas flanges é instalado abaixo da linha horizontal da flange na parte inferior do recipiente com abertura (a flange da câmara de baixa pressão do transmissor está na mesma linha horizontal que o centro da flange na parte inferior do recipiente). Suponha que a densidade do meio a ser medido seja ρ1 (unidade: kg/m³), e que H seja a altura entre o nível mais baixo do líquido a ser medido e o nível mais alto (unidade: m) ； h1 é a altura entre o nível mínimo de medição e a linha central da flange na parte inferior do recipiente (unidade: m) ； Portanto, a faixa de medição do transmissor de diferença de pressão com duas flanges é L = H × ρ1 ； O valor da migração exata em zero é A = h1 × ρ1 ； No nível mínimo de medição, a diferença de pressão estática equivalente que atua sobre o transmissor de diferença de pressão de duas flanges é △P1 = h1 × ρ1 = A ； No nível máximo de medição, a pressão estática equivalente que atua sobre o transmissor de diferença de pressão de duas flanges é △P2 = (H + h1) × ρ1 = H × ρ1 + h1 × ρ1 = H × ρ1 + A ； A faixa de medição do transmissor de diferença de pressão de duas flanges é △P=△P1~△P2=h1×ρ1~H×ρ1+h1×ρ1=A~H×ρ1, correspondendo a uma saída do transmissor de 4-20mA. B. O transmissor de diferença de pressão de duas flanges é instalado abaixo da linha horizontal central da flange na parte inferior do recipiente com abertura. Além disso, a flange da câmara de baixa pressão do transmissor fica ainda mais abaixo dessa linha horizontal, como mostrado na Figura 3. Figura 3: O transmissor de diferença de pressão de duas flanges está instalado abaixo da linha horizontal central da flange na parte inferior do recipiente com abertura (a flange da câmara de baixa pressão fica abaixo dessa linha horizontal). Suponha que a densidade do meio a ser medido seja ρ1 (unidade: kg/m³), e que a densidade do líquido presente no capilar do transmissor seja ρ2 (unidade: kg/m³). H representa a altura entre o nível mais baixo e o nível mais alto do líquido a ser medido (unidade: m) ； h1 é a altura entre o nível mínimo de medição e a linha central da flange na parte inferior do recipiente (unidade: m) ； O h2 representa a altura entre a flange da câmara de baixa pressão e a flange na parte inferior do recipiente com abertura (unidade: m). Assim, a faixa de medição do transmissor de diferença de pressão de duas flanges é L = H × ρ1 ； A quantidade de migração em zero ponto (migração positiva) é igual a A = h1×ρ1 + h2×ρ2 ； No nível de líquido mais baixo, a diferença de pressão estática equivalente que atua sobre o transmissor de diferença de pressão de duas flanges é △P1 = h1×ρ1 + h2×ρ2 = A ； No nível máximo de medição, a pressão estática equivalente que atua sobre o transmissor de diferença de pressão de duas flanges é ΔP2 = (H + h1) × ρ1 + h2 × ρ2 = H × ρ1 + A ； A faixa de medição do transmissor de diferença de pressão com duas flanges é △P=△P1~△P2=h1×ρ1+h2×ρ2~(H+h1)×ρ1+h2×ρ2=A~H×ρ1+A. A saída correspondente desse transmissor é de 4-20mA. ②O transmissor de diferença de pressão de duas flanges é instalado acima da linha horizontal da flange na parte inferior do recipiente com abertura. Ou seja, o transmissor de diferença de pressão de duas flanges é colocado acima da linha horizontal central da flange na parte inferior do recipiente com abertura; além disso, a flange da câmara de baixa pressão do transmissor fica acima da linha horizontal central da flange na parte inferior do recipiente com abertura, como mostrado na Figura 4. Para evitar a ocorrência de uma “zona morta” durante a medição, é necessário que h1×ρ1 ≥ h2×ρ2. Caso contrário, a faixa de medição real será menor do que a faixa de operação do transmissor. Figura 4: O transmissor de diferença de pressão com duas flanges é instalado acima da linha horizontal da flange na parte inferior do recipiente aberto (a flange da câmara de baixa pressão do transmissor fica acima da linha horizontal da flange na parte inferior do recipiente aberto). Supõe-se que a densidade do meio a ser medido seja ρ1 (unidade: kg/m3), enquanto a densidade do líquido presente no capilar do transmissor de diferença de pressão seja ρ2 (unidade: kg/m3). H representa a altura entre o nível mais baixo e o nível mais alto do líquido a ser medido (unidade: m) ； h1 é a altura entre o nível mínimo de medição e a linha central da flange na parte inferior do recipiente (unidade: m) ； h2 é a altura entre a flange da câmara de baixa pressão e a flange na parte inferior do recipiente com abertura (unidade: m). Dessa forma, a faixa de medição do transmissor de diferença de pressão de duas flanges é L = H × ρ1 ； A quantidade de migração em zero ponto é A = h1×ρ1 – h2×ρ2 ； No nível de líquido mais baixo, a diferença de pressão estática equivalente que atua sobre o transmissor de pressão de duas flanges é △P1 = A = h1 × ρ1 – h2 × ρ2 = A ； No nível máximo de medição, a diferença de pressão estática equivalente que atua sobre o transmissor de pressão de duas flanges é △P2 = (H + h1) × ρ1 – h2 × ρ2 = H × ρ1 + A ； A faixa de medição do transmissor de diferença de pressão de duas flanges é △P=△P1~△P2=h1×ρ1-h2×ρ2~(H+h1)×ρ1-h2×ρ2=A~H×ρ1+A. A saída correspondente desse transmissor é de 4-20mA. B. O transmissor de diferença de pressão de duas flanges é instalado acima da linha horizontal central da flange na parte inferior do recipiente com abertura. Além disso, a flange da câmara de baixa pressão do transmissor fica na mesma linha horizontal que o centro da flange na parte inferior do recipiente com abertura, como mostrado na Figura 5. Figura 5: O transmissor de diferença de pressão de duas flanges é instalado acima da linha horizontal da flange na parte inferior do recipiente com abertura (a flange da câmara de baixa pressão e o centro da flange na parte inferior do recipiente ficam na mesma linha horizontal). Suponha que a densidade do meio a ser medido seja ρ1 (unidade: kg/m³), e que a densidade do líquido presente no capilar do transmissor seja ρ2 (unidade: kg/m³). H representa a altura entre o nível mais baixo e o nível mais alto do líquido a ser medido (unidade: m) ； h1 é a altura entre o nível mínimo de medição e a linha central da flange na parte inferior do recipiente (unidade: m) ； Se h2 for a altura entre a flange da câmara de baixa pressão e a flange na parte inferior do recipiente com abertura (em metros), então a faixa de medição do transmissor de diferença de pressão de duas flanges será L = H × ρ1 ； Quantidade de migração em zero (migração positiva): A = h1 × ρ1 ； A faixa de medição do transmissor de diferença de pressão de duas flanges é △P=△P1~△P2=h1×ρ1~(H+h1)×ρ1=A~H×ρ1+A. A saída correspondente desse transmissor é de 4-20mA. ③O transmissor de diferença de pressão com duas flanges é instalado abaixo da linha horizontal da flange na parte inferior do recipiente fechado, como mostrado na Figura 6. A flange da câmara de alta pressão se conecta à flange na parte inferior do recipiente fechado, enquanto a flange da câmara de baixa pressão se conecta à flange na parte superior do recipiente fechado. Figura 6: O transmissor de diferença de pressão com duas flanges é instalado abaixo da linha horizontal da flange inferior do recipiente selado. Supõe-se que a densidade do meio a ser medido seja ρ1 (unidade: kg/m3). A densidade do líquido presente no capilar do transmissor de diferença de pressão é ρ2 (unidade: kg/m3). H representa a altura entre o nível mais baixo e o nível mais alto do líquido a ser medido (unidade: m) ； h1 é a altura entre o nível mínimo de medição e a linha central da flange na parte inferior do recipiente (unidade: m) ； h2 é a altura entre a flange da câmara de baixa pressão e a flange na parte inferior do recipiente com abertura (unidade: m). h3 é a altura entre os centros das flanges na parte superior e inferior do recipiente fechado. Dessa forma, a faixa de medição do transmissor de diferença de pressão de duas flanges é L = H × ρ1 ； A quantidade de migração em zero ponto é A = h1×ρ1 – h3×ρ2 ； No nível mínimo de medição, a diferença de pressão estática equivalente aplicada ao transmissor de pressão de duas flanges é △P1 = h1×ρ1 – h3×ρ2 = A ； No nível máximo de medição, a pressão estática equivalente que atua sobre o transmissor de diferença de pressão de duas flanges é △P2 = H×ρ1 + h1×ρ1 – h3×ρ2 = H×ρ1 + A ； A faixa de medição do transmissor de diferença de pressão com duas flanges é △P=△P1~△P2=h1×ρ1-h3×ρ2~H×ρ1+h1×ρ1-h3×ρ2=A~H×ρ1+A. A saída desse transmissor corresponde a 4-20mA. ④O transmissor de diferença de pressão com duas flanges é instalado acima da linha horizontal da flange na parte inferior do recipiente fechado, como mostrado na Figura 7. A flange da câmara de alta pressão se conecta à flange na parte superior do recipiente fechado, enquanto a flange da câmara de baixa pressão se conecta à flange na parte inferior do recipiente fechado. Para evitar a ocorrência de zona morta no transmissor de pressão de duas flanges durante a medição, deve-se garantir que h1×ρ1 ≥ h2×ρ2. Figura 7: O transmissor de diferença de pressão com duas flanges é instalado acima da linha horizontal das flanges na parte inferior do recipiente fechado. Supõe-se que a densidade do meio a ser medido seja ρ1 (unidade: kg/m3). A densidade do líquido presente no capilar do transmissor de diferença de pressão é ρ2 (unidade: kg/m3). H representa a altura entre o nível mais baixo e o nível mais alto do líquido a ser medido (unidade: m) ； h1 é a altura entre o nível mínimo de medição e a linha central da flange na parte inferior do recipiente (unidade: m) ； h2 é a altura entre a flange da câmara de baixa pressão e a flange na parte inferior do recipiente com abertura (unidade: m). h3 é a altura entre os centros das flanges na parte superior e inferior do recipiente fechado. Dessa forma, a faixa de medição do transmissor de diferença de pressão de duas flanges é L = H × ρ1 ； A quantidade de migração em zero ponto é A = (h1×ρ1 – h2×ρ2) – (h3 – h2)×ρ2 = h1×ρ1 – h3×ρ2 ； No nível de líquido mais baixo, a diferença de pressão estática equivalente que atua sobre o transmissor de diferença de pressão de duas flanges é △P1 = (h1×ρ1 – h2×ρ2) – (h3 – h2)×ρ2 = A ； No nível máximo de medição, a diferença de pressão estática equivalente que atua sobre o transmissor de diferença de pressão de duas flanges é △P2 = -(h3-h2)×ρ2 = H×ρ1+A ； A faixa de medição do transmissor de diferença de pressão de duas flanges é △P=△P1~△P2=A~H×ρ1+A, correspondendo a uma saída do transmissor na faixa de 4-20mA. ⑤O transmissor de diferença de pressão com duas flanges é instalado acima da linha horizontal da flange superior do recipiente fechado, como mostrado na Figura 8. A flange da câmara de alta pressão se conecta à flange inferior do recipiente fechado, enquanto a flange da câmara de baixa pressão se conecta à flange superior do recipiente fechado. No entanto, o corpo do transmissor é instalado acima da linha horizontal da flange superior do recipiente fechado. Figura 8: O transmissor de diferença de pressão com duas flanges é instalado acima da linha horizontal das flanges do recipiente fechado. Supõe-se que a densidade do meio a ser medido seja ρ1 (unidade: kg/m3). A densidade do líquido presente no capilar do transmissor de diferença de pressão é ρ2 (unidade: kg/m3). H representa a altura entre o nível mais baixo e o nível mais alto do líquido a ser medido (unidade: m) ； h1 é a altura entre o nível mínimo de medição e a linha central da flange na parte inferior do recipiente (unidade: m) ； h2 é a altura entre a flange da câmara de baixa pressão e a flange na parte inferior do recipiente (unidade: m). h3 é a altura entre os centros das flanges na parte superior e inferior do recipiente fechado. h4 é a altura entre as linhas centrais das câmaras de pressão positiva e negativa do transmissor e o centro da flange na parte superior do recipiente. h5 é a altura entre as linhas centrais das câmaras de pressão positiva e negativa do transmissor e o centro da flange na parte inferior do recipiente. Dessa forma, a faixa de medição do transmissor de diferença de pressão de duas flanges é L = H × ρ1 ； A quantidade de migração em zero ponto é A = h1×ρ1 – (h5–h4)×ρ2 ； No nível mínimo de medição, a diferença de pressão estática equivalente que atua sobre o transmissor de diferença de pressão de duas flanges é △P1 = h1×ρ1 – (h5–h4)×ρ2 = A ； No nível máximo de medição, a pressão estática equivalente que atua sobre o transmissor de diferença de pressão de duas flanges é △P2 = (h1 + H) × ρ1 – (h5 – h4) × ρ2 = H × ρ1 + A ； A faixa de medição do transmissor de diferença de pressão de duas flanges é △P=△P1~△P2=A~H×ρ1+A, correspondendo a uma saída do transmissor na faixa de 4-20mA. Nos casos mencionados acima, se as posições de instalação das flanges das câmaras de alta e baixa pressão do transmissor forem trocadas, é possível realizar os mesmos cálculos analíticos. A diferença é que a migração do ponto zero passará de positiva para negativa. 2. O “método de verificação por cálculo” para transmissores de diferença de pressão com duas flanges: Ao utilizar transmissores de diferença de pressão com duas flanges para medir o nível do líquido, como a densidade do líquido dentro do capilar do transmissor e a densidade do líquido a ser medido são conhecidas, basta determinar a posição e o tipo de instalação do transmissor, bem como a faixa de medição do líquido (H). Com isso, é possível calcular com precisão os dados de instalação do transmissor (h1, h2, h3, h4, h5). Assim, fica fácil determinar a faixa de medição do transmissor (L), o deslocamento do ponto zero (A), bem como as diferenças de pressão estática equivalentes que atuam sobre o transmissor nos níveis mínimo e máximo de medição (△P1 e △P2). Em seguida, as flanges das câmaras de pressão positiva e negativa do transmissor devem ser colocadas na mesma altura para realizar a verificação. A faixa de verificação é ΔP = ΔP1 ~ ΔP2, correspondendo a uma saída do transmissor de 4-20mA. Dessa forma, ao instalar o transmissor de pressão de dupla flange, já verificado, no recipiente conforme as especificações, é possível medir com precisão o nível do líquido dentro do recipiente.