INDICADOR DE POSIÇÃO: TIPOS, FUNCIONAMENTO E APLICAÇÕES
Indicador de posição é um dispositivo de comutação elétrico com a função de indicar visualmente se a válvula encontra-se aberta ou fechada.
O indicador de posição é um dispositivo de comutação elétrico, montado em um atuador, com a função de indicar a válvula encontra-se aberta ou fechada. Podem ser do tipo mecânico ou do tipo reed (sem contato). Sua vantagem é facilitar a visualização da posição.
> O que é um indicador de posição
> Tipos de indicadores de posição
> Funcionamento do indicador de posição
> Vantagens do uso de indicadores de posição
> O interruptor reed
O que é um indicador de posição
O indicador de posição é um dispositivo de comutação elétrico, montado diretamente na torre do atuador (quando do tipo linear) ou no adaptador (quando do tipo rotativo), e tem a função de indicar se a válvula está aberta ou fechada. São dotados de um mostrador giratório com a função de facilitar a visualização da posição.
Para apontar o posicionamento, são usadas cores chamativas, normalmente com a palavra “open” (aberto) em amarelo e “closed” (fechado) em vermelho.. Existem, também, modelos dotados de diodo emissor de luz (LED). O dispositivo pode ser montado, inclusive, no posicionador acoplado ao atuador.
Tipos de indicadores de posição
Os indicadores de posição da válvula são usados com válvulas atuadas rotativas e válvulas acionadas lineares e fornecem duas opções básicas de comutação: sem contato e mecânicas. Modelos sem contato ou sensores de proximidade usam lógica indutiva ou transistor-transistor (TTL) e incluem chaves tipo reed. Os comutadores mecânicos são ativados por braços energizados conectados a uma haste ou eixo em movimento. Neste caso existe uma ligação mecânica ao atuador.
Funcionamento do indicador de posição
Uma extensão em um eixo de válvula aciona mecanicamente o interruptor, à medida que ele se move, seja no processo de abrir ou fechar. O interruptor de limite à saída ON/OFF correspondente à posição da válvula. Reed switches são construídos de tiras de ferro flexíveis, colocadas perto do pretendido curso da haste da válvula ou extensão da haste de controle. A extensão usada é um ímã permanente e, quando ele se aproxima do interruptor reed, este se fecha. Quando o ímã se afasta, o interruptor se abre.
Vantagens do uso de indicadores de posição
As vantagens do indicador de posição são:
- A facilidade de visualização, fazendo que o operário consiga identificar se a válvula está aberta ou fechada, principalmente quando todo material está instalado em difícil acesso.
- É equipado com um amortecedor de fim de curso que torna todo o sistema mais silencioso.
O interruptor reed
O interruptor tipo reed contém um par (ou mais) de junções metálicas magnetizáveis e flexíveis, cujas partes finais são separadas por um pequeno espaço quando o interruptor está aberto. As palhetas são hermeticamente seladas em extremidades opostas de um envelope de vidro tubular.
Um campo magnético (de um eletroímã ou de um ímã permanente) fará com que os juncos se atraiam, completando, assim, um circuito elétrico. A força da mola dos juncos faz com que eles se separem e abram o circuito quando o campo magnético cessa. Outra configuração contém um contato normalmente fechado não ferromagnético que se abre quando o contato ferromagnético normalmente aberto se fecha. Uma camada fina de material não ferromagnético é aplicada à área de contato da chave reed para servir como uma superfície de contato elétrico (desgaste) e, para contatos normalmente abertos, como um espaçador magnético, cuja espessura é importante no controle do nível do campo magnético que o contato abre (o drop-out). Os contatos do comutador reed são tipicamente Rh, Ru, Ir ou W. Também existem versões de chaves tipo reed com contatos "molhados" de mercúrio. Estas chaves devem ser montadas em uma orientação específica, caso contrário, as gotas de mercúrio podem ligar os contatos, mesmo quando não ativados.
Uma vez que os contatos do interruptor reed são selados da atmosfera, eles são protegidos contra a corrosão atmosférica. A vedação hermética destes dispositivos os torna adequados para uso em atmosferas explosivas, onde minúsculas faíscas de interruptores convencionais constituem um perigo.
Algumas qualidades importantes do interruptor são sua sensibilidade e a quantidade de campo magnético necessária para acioná-lo. A sensibilidade é medida em unidades de Amperes-turn (AT), correspondendo à corrente em uma bobina de teste multiplicada pelo número de voltas na bobina de teste. Sensibilidades pull-in típicas para dispositivos comerciais estão na faixa de 10 a 60 AT. Quanto mais baixo o AT, mais sensível é o interruptor reed. Além disso, interruptores menores são mais sensíveis a campos magnéticos, então quanto menor o envelope de vidro, mais sensível ele é.
Na produção, uma palheta de metal é inserida em cada extremidade de um tubo de vidro, que é aquecida de modo a selar em torno de uma parte da haste na palheta. O vidro de absorção de infravermelhos de cor verde é frequentemente utilizado, no qual uma fonte de calor de infravermelhos pode concentrar o calor na pequena zona de vedação do tubo de vidro. O coeficiente térmico de expansão do material de vidro e peças de metal deve ser semelhante, para evitar a quebra da vedação de vidro contra metal. O vidro utilizado deve ter uma alta resistência elétrica e não deve conter componentes voláteis, como óxido de chumbo e fluoretos, que podem contaminar os contatos durante a operação de vedação. Os cabos do interruptor devem ser manuseados com cuidado para evitar quebrar o envelope de vidro, que pode ser danificado se o interruptor de lâminas estiver sujeito a esforços mecânicos.
A maioria dos interruptores de reed estão cheios de azoto à pressão atmosférica. Depois que o selo final é feito, o interruptor esfria e a pressão interna é menor que uma atmosfera. Reed switches selados com uma atmosfera de nitrogênio pressurizado têm uma maior tensão de ruptura e são úteis para a comutação de 220-240 VAC de energia. Reed switches com uma atmosfera de vácuo podem alternar entre milhares de volts.