{"id":23932,"date":"2026-02-10T10:49:44","date_gmt":"2026-02-10T10:49:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.kcsensor.com\/?p=23932"},"modified":"2026-02-10T10:49:44","modified_gmt":"2026-02-10T10:49:44","slug":"ultrasonic-level-measurement-principle-and-measurement-precautions","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.kcsensor.com\/pt\/ultrasonic-level-measurement-principle-and-measurement-precautions\/","title":{"rendered":"Princ\u00edpio da medi\u00e7\u00e3o de n\u00edvel por ultrassom e precau\u00e7\u00f5es de medi\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>I. Princ\u00edpio de medi\u00e7\u00e3o<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Um transdutor ultrass\u00f4nico \u00e9 feito de <strong>material cer\u00e2mico piezoel\u00e9trico<\/strong>. A medi\u00e7\u00e3o \u00e9 realizada por meio do processo de convers\u00e3o <strong>energia el\u00e9trica em energia mec\u00e2nica e, em seguida, de volta em energia el\u00e9trica<\/strong>, com base no tempo necess\u00e1rio para essa convers\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Em outras palavras, o princ\u00edpio de funcionamento de um transdutor ultrass\u00f4nico consiste em <strong>emitem ondas ultrass\u00f4nicas e recebem os ecos refletidos<\/strong>. Ao medir com precis\u00e3o a diferen\u00e7a de tempo <strong>t<\/strong>&nbsp;entre a transmiss\u00e3o de ondas ultrass\u00f4nicas e a recep\u00e7\u00e3o do eco, e combinando isso com <strong>compensa\u00e7\u00e3o da velocidade do som (C)<\/strong>&nbsp;Com base na temperatura ambiente, a dist\u00e2ncia de medi\u00e7\u00e3o \u00e9 calculada utilizando a seguinte f\u00f3rmula:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>D = C \u00d7 t \/ 2<\/strong><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>II. Problemas encontrados nas aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table class=\"has-fixed-layout\"><tbody><tr><td><strong>Problema<\/strong><strong><\/strong><\/td><td><strong>Fen\u00f4meno e causa<\/strong><strong><\/strong><\/td><td><strong>Solu\u00e7\u00f5es<\/strong><strong><\/strong><\/td><\/tr><tr><td>Ambiente do Steam<\/td><td><strong>Fen\u00f4meno:<\/strong>&nbsp;Muitas vezes, o n\u00edvel do l\u00edquido n\u00e3o \u00e9 detectado.<br><strong>Motivo:<\/strong>&nbsp;Em ambientes com vapor, a imped\u00e2ncia ac\u00fastica do meio \u00e9 elevada, e ocorrem fen\u00f4menos de refra\u00e7\u00e3o e reflex\u00e3o, resultando em uma atenua\u00e7\u00e3o excessiva das ondas ultrass\u00f4nicas.<\/td><td>\u25cfUse um <strong>sensor de n\u00edvel ultrass\u00f4nico n\u00e3o invasivo (montado externamente)<\/strong>&nbsp;para medir a partir da parte inferior e evitar o meio de vapor.<br>\u25cfSubstitua por um <strong>sensor anticondensa\u00e7\u00e3o de longo alcance<\/strong>, aumentando a pot\u00eancia de transmiss\u00e3o para que o eco possa ser detectado.<br>\u25cfUse um <strong>transmissor de n\u00edvel submers\u00edvel<\/strong>&nbsp;(baseado na press\u00e3o) para medir o n\u00edvel do l\u00edquido.<\/td><\/tr><tr><td>Ambiente empoeirado (normalmente com materiais s\u00f3lidos)<\/td><td><strong>Fen\u00f4meno:<\/strong>&nbsp;N\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel detectar o n\u00edvel.<br><strong>Motivo:<\/strong>&nbsp;A poeira absorve as ondas ultrass\u00f4nicas e, com o tempo, vai se acumulando na superf\u00edcie do sensor.<\/td><td>\u25cf Substitua por um <strong>sensor de longo alcance<\/strong>&nbsp;e realizar manuten\u00e7\u00e3o regular.<br>\u25cfInstale um <strong>sistema de purga de ar<\/strong>&nbsp;para criar um espa\u00e7o livre de poeira.<br>\u25cfUse um <strong>Medidor de n\u00edvel de radar<\/strong>, que praticamente n\u00e3o \u00e9 afetado pela poeira e pelas part\u00edculas em suspens\u00e3o.&nbsp;&nbsp;<\/td><\/tr><tr><td>Espuma na superf\u00edcie de um l\u00edquido<\/td><td><strong>Fen\u00f4meno:<\/strong>&nbsp;O n\u00edvel medido corresponde \u00e0 superf\u00edcie da espuma, e n\u00e3o ao n\u00edvel real do l\u00edquido; caso contr\u00e1rio, o n\u00edvel n\u00e3o poder\u00e1 ser detectado.<br><strong>Motivo:<\/strong>&nbsp;A espuma \u00e9 composta por in\u00fameras bolhas de tamanhos variados. Quando as ondas ultrass\u00f4nicas penetram na camada de espuma, ocorrem reflex\u00e3o difusa e refra\u00e7\u00e3o cont\u00ednuas nas interfaces g\u00e1s-l\u00edquido.<\/td><td>\u25cfUse um <strong>sensor de n\u00edvel ultrass\u00f4nico n\u00e3o invasivo<\/strong>&nbsp;para medir a partir do fundo e evitar a influ\u00eancia da espuma.<br>\u25cfUse um <strong>transmissor de n\u00edvel capacitivo<\/strong>, que mede diretamente a capacit\u00e2ncia gerada pelo l\u00edquido e n\u00e3o \u00e9 afetado pela espuma.<br>\u25cfUse um <strong>transmissor de n\u00edvel submers\u00edvel<\/strong>&nbsp;(baseado na press\u00e3o) para medir o n\u00edvel do l\u00edquido.<\/td><\/tr><tr><td>Condi\u00e7\u00f5es agitadas<\/td><td><strong>Fen\u00f4meno:<\/strong>&nbsp;Valores de medi\u00e7\u00e3o incorretos ou impossibilidade de detectar o n\u00edvel.<br><strong>Motivo:<\/strong>&nbsp;As flutua\u00e7\u00f5es violentas na superf\u00edcie do l\u00edquido e a inclina\u00e7\u00e3o da superf\u00edcie alteram o trajeto do eco, aumentando o comprimento do trajeto e reduzindo a intensidade do sinal.<\/td><td>\u25cfUse um <strong>transmissor de n\u00edvel capacitivo<\/strong>, que n\u00e3o \u00e9 afetado por flutua\u00e7\u00f5es na superf\u00edcie do l\u00edquido nem pela inclina\u00e7\u00e3o.<br>\u25cfUse um <strong>transmissor de n\u00edvel submers\u00edvel<\/strong>&nbsp;(baseado na press\u00e3o) para medir o n\u00edvel do l\u00edquido.<\/td><\/tr><tr><td>Contato da sonda com o metal<\/td><td><strong>Fen\u00f4meno:<\/strong>&nbsp;Valores de medi\u00e7\u00e3o incorretos.<br><strong>Motivo:<\/strong>&nbsp;As ondas ultrass\u00f4nicas emitidas pela sonda sofrem forte reflex\u00e3o ao entrar em contato com o metal, e a vibra\u00e7\u00e3o do metal continua a interferir na medi\u00e7\u00e3o.<\/td><td>\u25cf N\u00e3o instale o sensor diretamente sobre metal; use um <strong>adaptador ou suporte de pl\u00e1stico<\/strong>.<br>\u25cfSe a instala\u00e7\u00e3o em metal for inevit\u00e1vel, adicione <strong>juntas isolantes de borracha<\/strong>. Se uma junta n\u00e3o for suficiente, devem-se utilizar v\u00e1rias juntas.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>III. Conceito de \u00e2ngulo de feixe<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O <strong>\u00e2ngulo do feixe<\/strong>&nbsp;das ondas ultrass\u00f4nicas refere-se \u00e0 <strong>\u00e2ngulo inclu\u00eddo da regi\u00e3o c\u00f4nica<\/strong>&nbsp;na qual a energia ultrass\u00f4nica se concentra principalmente durante a propaga\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00c9 um <strong>par\u00e2metro principal<\/strong>&nbsp;de instrumentos ultrass\u00f4nicos de n\u00edvel e de ponto de n\u00edvel (unidade: graus \u00b0), determinando a \u00e1rea de cobertura ultrass\u00f4nica. \u00c9 tamb\u00e9m uma refer\u00eancia fundamental para evitar estruturas met\u00e1licas e agitadores durante a instala\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Rela\u00e7\u00e3o entre o \u00e2ngulo do feixe e a frequ\u00eancia:<\/strong><br>Para sondas do mesmo tamanho, <strong>uma frequ\u00eancia mais alta resulta em um \u00e2ngulo de feixe menor<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>IV. Alcance de medi\u00e7\u00e3o e zona cega<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Faixa de medi\u00e7\u00e3o<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A faixa de medi\u00e7\u00e3o refere-se \u00e0 <strong>dist\u00e2ncia m\u00e1xima que a sonda pode medir efetivamente<\/strong>. Ultrapassar a faixa de medi\u00e7\u00e3o pode resultar na aus\u00eancia de medi\u00e7\u00e3o ou em uma medi\u00e7\u00e3o imprecisa.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Em aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas, geralmente recomenda-se que a faixa de medi\u00e7\u00e3o efetivamente necess\u00e1ria seja <strong>10%\u201320% acima da faixa nominal especificada na ficha t\u00e9cnica<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A faixa de medi\u00e7\u00e3o est\u00e1 relacionada a <strong>pot\u00eancia de transmiss\u00e3o e sensibilidade de recep\u00e7\u00e3o<\/strong>. Quanto maior for a pot\u00eancia de transmiss\u00e3o e quanto melhor for a sensibilidade de recep\u00e7\u00e3o, maior ser\u00e1 o alcance da medi\u00e7\u00e3o. Geralmente, <strong>As sondas de baixa frequ\u00eancia podem atingir maior pot\u00eancia de transmiss\u00e3o<\/strong>, e \u00e9 por isso que as sondas com faixas de medi\u00e7\u00e3o maiores geralmente operam em frequ\u00eancias mais baixas.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Ponto Cego<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A zona cega refere-se \u00e0 dist\u00e2ncia diretamente abaixo da sonda, na qual n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel realizar uma medi\u00e7\u00e3o precisa. A medi\u00e7\u00e3o de dist\u00e2ncias menores do que a zona cega resultar\u00e1 em medi\u00e7\u00f5es imprecisas ou com falha.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Em aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas, geralmente recomenda-se que a zona cega efetivamente necess\u00e1ria seja de <strong>10%\u201320% menor do que a zona cega especificada na ficha t\u00e9cnica<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A ess\u00eancia da zona cega \u00e9 <strong>vibra\u00e7\u00e3o residual da cer\u00e2mica piezoel\u00e9trica<\/strong>. Se o objeto a ser medido estiver muito pr\u00f3ximo da sonda, o sensor n\u00e3o consegue distinguir entre as ondas transmitidas e os ecos de retorno, o que causa falha na medi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Geralmente, <strong>As sondas de frequ\u00eancia mais alta apresentam menor pot\u00eancia de transmiss\u00e3o e vibra\u00e7\u00e3o residual reduzida<\/strong>, o que resulta em uma zona cega menor. Isso explica por que <strong>A faixa de medi\u00e7\u00e3o e a zona cega do sensor ultrass\u00f4nico s\u00e3o sempre proporcionais<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>V. Frequ\u00eancia ultrass\u00f4nica<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A frequ\u00eancia ultrass\u00f4nica de um sensor de n\u00edvel ou de n\u00edvel pontual refere-se \u00e0 vibra\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica<strong>&nbsp;<\/strong>frequ\u00eancia das ondas ultrass\u00f4nicas emitidas pela sonda, medida em kilohertz (kHz).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A maioria das sondas ultrass\u00f4nicas da KACISE opera na faixa de 30 a 200 kHz, cobrindo faixas de medi\u00e7\u00e3o de 15 m a 1 m, com zonas cegas que variam de 0,6 m a 0,1 m.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Rela\u00e7\u00e3o entre a frequ\u00eancia ultrass\u00f4nica e a precis\u00e3o<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">As ondas ultrass\u00f4nicas de frequ\u00eancia mais alta t\u00eam comprimentos de onda mais curtos, o que permite uma melhor detec\u00e7\u00e3o de pequenas altera\u00e7\u00f5es na superf\u00edcie refletora, resultando em maior resolu\u00e7\u00e3o e precis\u00e3o absoluta.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">As ondas ultrass\u00f4nicas de frequ\u00eancia mais baixa apresentam comprimentos de onda maiores, menor resolu\u00e7\u00e3o e precis\u00e3o absoluta relativamente inferior.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A precis\u00e3o absoluta refere-se \u00e0 diferen\u00e7a absoluta entre o valor real e o valor medido. Nas fichas t\u00e9cnicas, a precis\u00e3o \u00e9 normalmente expressa como uma porcentagem da escala total (FS)<strong>.<\/strong><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>I. Measurement Principle An ultrasonic transducer is made of piezoelectric ceramic material. Measurement is achieved through the process of converting electrical energy into mechanical energy and then back into electrical energy, based on the time required for this conversion. In other words, the working principle of an ultrasonic transducer is to emit ultrasonic waves and [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","ast-disable-related-posts":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[114],"tags":[],"class_list":["post-23932","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ultrasonic-sensor"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23932","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=23932"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23932\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=23932"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=23932"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=23932"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}