Os transmissores de pressão são normalmente considerados instrumentos primários, os "coletores de dados" de instalações industriais, fornecendo saídas de sinal padronizadas. No entanto, do ponto de vista da medição, a pressão não é uma variável independente do processo, mas um reflexo direto dos estados hidrostáticos e hidrodinâmicos do fluido. Com base neste princípio fundamental, as medições de um transmissor de pressão podem, sem adicionar sensores adicionais, derivar parâmetros-chave como nível de líquido, densidade e vazão. Esses valores ocultos permitem soluções de medição altamente confiáveis em sistemas industriais complexos.
Medição de nível hidrostático
Para líquidos em estado estacionário ou quase{0}}estacionário, a pressão estática em qualquer profundidade pode ser expressa como P=P₀ + ρgh. Quando a pressão da fase gasosa P₀ é conhecida ou pode ser eliminada como uma variável, o sinal de saída dotransmissor de pressãoexibe uma relação linear com a altura do nível do líquido. Este método de medição não é afetado por espuma, condensação de vapor ou flutuações de superfície, tornando-o adequado para ambientes de mídia com alta temperatura, alta pressão e forte corrosividade. Em medições industriais, deve-se prestar atenção à estabilidade da densidade do meio e à consistência-de longo prazo da altura do ponto de derivação; caso contrário, a aplicação direta pode introduzir erros sistemáticos de medição.
Medição de nível de pressão diferencial
Em contêineres fechados, a medição de{0}ponto único muitas vezes não atende aos requisitos de precisão do nível de líquido. Ao utilizar um transmissor de pressão diferencial com tomadas de pressão superior e inferior, a pressão da fase gasosa pode ser eliminada, retendo apenas a pressão diferencial estática gerada pelo nível do líquido. Este esquema de medição é geralmente aplicável a tanques de armazenamento médio, como reatores, tanques de fermentação e tambores de vapor de caldeira. Para meios-de alta temperatura, cristalização ou viscosos, muitas vezes é necessário um sistema capilar de vedação remota dupla para garantir medição precisa e transmissão de sinal estável.
Cálculo de Densidade
O princípio fundamental da medição de propriedades do meio com umtransmissor de pressãoé baseado na estática dos fluidos. A tendência de variação da densidade pode ser deduzida medindo a pressão sob uma altura fixa de nível de líquido. A lógica básica decorre de ρ=ΔP / (gh). Dado que a altura do nível do líquido é controlável ou mensurável com precisão, este método permite o monitoramento contínuo da densidade. Ele transforma uma quantidade não-elétrica (densidade) em um sinal elétrico padrão (por exemplo, 4-20mA) que é fácil de transmitir em longas distâncias e medir com precisão. Através de algoritmos de fusão multiparâmetros e técnicas de calibração dinâmica, o monitoramento de densidade on-line com uma precisão de ±0,1% a ±0,5% pode ser alcançado em condições industriais. Essa tecnologia possui um valor de engenharia significativo em dosagem de produtos químicos, transporte de polpa e novos sistemas eletrolíticos de energia.
Medição de fluxo de pressão diferencial
A lógica por trás da medição do fluxo por pressão diferencial é que uma mudança na velocidade do fluido através de um dispositivo de restrição (como uma placa de orifício, tubo Venturi ou bocal) causa um diferencial de pressão. Este valor de pressão diferencial tem uma relação funcional definitiva com a vazão. Medindo esta diferença de pressão com um transmissor de pressão diferencial, a medição indireta da vazão pode ser alcançada. Embora os medidores de vazão modernos existam em vários tipos, a medição de vazão por pressão diferencial, devido ao seu alto grau de padronização e ampla gama de condições aplicáveis, ainda ocupa uma posição importante na medição de vazão de vapor, gás e meios-de alta temperatura. Seu principal elemento de medição continua sendo o transmissor de pressão.
