Artigo
Tecnologias de sensores de ponto de orvalho
Vantagens, limitações e como o SUTO iTEC combina o melhor dos dois mundos
Nos sistemas de ar comprimido, a humidade é um dos factores mais críticos que influenciam a fiabilidade do processo e a qualidade do ar. Um secador avariado pode fazer com que a água se condense dentro das tubagens, muitas vezes sem ser notada até que os danos já tenham ocorrido. Isto pode resultar em falhas na máquina, contaminação do produto ou tempo de inatividade não planeado.
A monitorização do ponto de orvalho ajuda a detetar estes riscos atempadamente. Dá aos utilizadores a capacidade de medir e controlar os níveis de humidade em tempo real e garante que os secadores e os sistemas de filtragem estão a funcionar corretamente. Mas o desempenho da medição do ponto de orvalho depende em grande medida da tecnologia de sensores utilizada.
Este artigo apresenta uma visão geral das tecnologias de sensores mais comuns encontradas nos medidores de ponto de orvalho, compara os seus pontos fortes e fracos e explica como o SUTO iTEC combina os benefícios de diferentes tipos de sensores numa solução híbrida única.
Visão geral da página
- Porque é que o ponto de orvalho é um indicador chave nos sistemas de ar comprimido
- Visão geral das tecnologias de sensores utilizadas nos medidores de ponto de orvalho
- A solução de sensores combinados da SUTO iTEC para monitorização do ponto de orvalho em toda a gama
- Medição de pressão integrada para uma funcionalidade melhorada
- Conclusão
Porque é que o ponto de orvalho é um indicador chave nos sistemas de ar comprimido
O ponto de orvalho é a temperatura à qual o vapor de água no ar comprimido começa a condensar. Este valor desempenha um papel central na determinação da secura do ar. Quando o ponto de orvalho é baixo, o ar está seco e é adequado para utilização em ambientes sensíveis. Um ponto de orvalho elevado, no entanto, aumenta a probabilidade de formação de condensação no interior do sistema.
A condensação pode causar problemas graves. Pode levar à corrosão no interior das tubagens, à falha do equipamento pneumático ou à contaminação do produto final. É por isso que a medição do ponto de orvalho é considerada um parâmetro de qualidade fundamental, especialmente em indústrias onde a segurança e a limpeza do processo são essenciais.
A monitorização do ponto de orvalho garante que os secadores estão a funcionar como esperado, que o ar comprimido cumpre as normas exigidas, como a ISO 8573, e que a energia não está a ser desperdiçada com secagem excessiva ou reprocessamento.
Visão geral das tecnologias de sensores utilizadas nos medidores de ponto de orvalho
Sensores de óxido de alumínio
Os sensores de óxido de alumínio baseiam-se numa estrutura em camadas, em que o vapor de água entra numa camada porosa de óxido e altera a capacitância eléctrica do sensor. Esta alteração é proporcional à quantidade de humidade presente.
Estes sensores são compactos e de custo relativamente baixo, o que os torna uma escolha comum para aplicações básicas. No entanto, a sua estrutura de superfície é sensível à contaminação e retém facilmente poeiras ou aerossóis de óleo. Isto pode levar a tempos de resposta lentos e a uma imprecisão crescente ao longo do tempo.
Vantagens
- Rentável
- Formato pequeno
- Funciona numa vasta gama de pressões
Desvantagens
- Sensível à contaminação e à sujidade
- Desvio devido ao envelhecimento da camada de óxido
- Recuperação mais lenta ao mudar de ar húmido para ar seco
- Necessita de uma recalibração regular
Sensores de polímeros
Os sensores de polímero também funcionam através da medição de alterações na capacitância, mas utilizam uma camada lisa de polímero para absorver as moléculas de água. Um filtro protetor impede que partículas e contaminantes atinjam a camada sensível, melhorando a estabilidade e a longevidade.
Estes sensores oferecem tempos de resposta rápidos em ambas as direcções, o que significa que reagem rapidamente a aumentos e diminuições de humidade. São amplamente utilizados para aplicações típicas de secadores e oferecem um excelente desempenho a longo prazo na gama de -60 a +50 °C Td.
Vantagens
- Resposta rápida em condições húmidas e secas
- Elevada resistência ao envelhecimento e à contaminação
- Baixa deriva a longo prazo
- Adequado para a maioria das aplicações industriais
Desvantagens
- Sensibilidade reduzida a níveis de humidade muito baixos
- Não adequado para pontos de orvalho inferiores a -60 °C Td
Sensores de microbalança de cristal de quartzo (QCM)
Os sensores de microbalança de cristal de quartzo (QCM) oferecem uma sensibilidade extremamente elevada, medindo a alteração da massa num cristal de quartzo. À medida que as moléculas de água são absorvidas por uma fina camada de revestimento, a frequência de ressonância do quartzo altera-se. Mesmo pequenas quantidades de humidade podem ser detectadas com elevada precisão.
Isto torna os sensores QCM ideais para ambientes ultra-secos e aplicações em que é necessário medir pontos de orvalho tão baixos como -100 °C Td. No entanto, as propriedades físicas destes sensores limitam o seu desempenho em níveis de humidade mais elevados ou em ambientes de alta pressão.
Vantagens
- Alta precisão em condições muito secas
- Excelente sensibilidade a pequenas alterações de humidade
- Tempo de resposta rápido de seco para molhado
Desvantagens
- Não adequado para pontos de orvalho superiores a -20 °C Td
- Desempenho limitado em aplicações de alta pressão
- Não pode cobrir sozinho a gama completa do ponto de orvalho
Solução de sensores combinados da SUTO iTEC para monitorização de ponto de orvalho de gama completa
Para satisfazer as necessidades dos modernos sistemas de ar comprimido, a SUTO iTEC desenvolveu uma tecnologia de sensor híbrida que integra sensores de polímero e QCM num único dispositivo. Esta combinação permite uma medição fiável do ponto de orvalho em toda a gama de -100 a +50 °C Td.
Um algoritmo de comutação integrado avalia continuamente as condições de funcionamento e seleciona automaticamente o elemento sensor mais preciso. Em condições muito secas, o sensor QCM assume o controlo para proporcionar uma elevada precisão. Em gamas de humidade padrão, o sensor Polymer assegura uma resposta rápida e um desempenho estável a longo prazo.
Esta abordagem inteligente de sensor duplo combina os pontos fortes de ambas as tecnologias, eliminando os seus pontos fracos individuais. Elimina a necessidade de múltiplos instrumentos, comutação manual de gama ou compromissos na precisão da medição.
A SUTO iTEC aplica esta tecnologia avançada no
Sensor de ponto de orvalho S220
. Ao combinar ambos os elementos do sensor num dispositivo compacto e fiável, o S220 assegura uma monitorização precisa e estável para aplicações com níveis de ponto de orvalho variáveis – incluindo sistemas com secadores por dessecação e refrigeração, bem como instalações que requerem documentação rastreável num amplo espetro de pontos de orvalho.
Medição de pressão integrada para uma funcionalidade melhorada
O SUTO iTEC oferece a opção de integrar a medição de pressão diretamente no sensor de ponto de orvalho. Isto acrescenta mais valor, permitindo aos utilizadores medir a pressão do sistema e converter os dados do ponto de orvalho noutras unidades relacionadas com a humidade em tempo real.
Entre elas estão:
- volume ppm
- humidade absoluta
- gramas por metro cúbico
- ponto de orvalho atmosférico
Com a deteção de pressão integrada, os utilizadores obtêm informações mais aprofundadas sobre o desempenho do sistema, melhor suporte para relatórios e certificações e maior flexibilidade ao analisar ou exportar dados de medição. Também melhora a precisão em aplicações dependentes da pressão, assegurando que as leituras de humidade são devidamente compensadas.
Conclusão
Cada tecnologia de sensor de ponto de orvalho tem o seu lugar na monitorização do ar comprimido. A escolha depende da aplicação, do intervalo de ponto de orvalho necessário, das condições ambientais e do nível de precisão necessário.
- Os sensores de óxido de alumínio são adequados para aplicações simples e sensíveis ao custo, mas requerem calibrações frequentes e são sensíveis à contaminação
- Os sensores de polímero são ideais para a maioria das aplicações industriais padrão, oferecendo uma resposta rápida e fiabilidade a longo prazo
- Os sensores QCM são a melhor escolha para condições de baixo ponto de orvalho, especialmente em ambientes farmacêuticos ou de alta pureza
- O sistema de sensor duplo da SUTO iTEC, utilizado no
S220 Sensor de Ponto de Orvalho
fornece uma solução tudo-em-um, adaptando-se automaticamente à gama de funcionamento - A deteção de pressão integrada desbloqueia várias unidades de humidade e suporta diagnósticos e conversões avançados
Ao combinar um design inovador de sensores com mais de 20 anos de experiência na medição de ar comprimido, o SUTO iTEC oferece aos utilizadores de todo o mundo uma solução fiável e versátil para manter a qualidade, segurança e eficiência dos sistemas de ar comprimido.
