Sensores Fotoelétricos de Água (COM052)

Uma aplicação crítica para os sensores fotoelétricos é na detecção de nível ou fluxo de água, já que a água é transparente. No entanto, existem soluções interessantes como os sensores da série EZ-10 da Sunx (www.sunx.com) cujo distribuidor no Brasil é a Metaltex (www.metaltex.com.br). Estes sensores podem atuar até mesmo com a penetração em recipientes opacos detectando a presença de líquido no seu interior. Neste artigo damos uma breve visão de seu princípio de funcionamento.

A idéia básica dos sensores fotoelétricos capazes de detectar água consiste em se empregar uma potência de penetração elevada. Desta forma, o feixe de radiação pode passar até mesmo pela parede de recipientes translúcidos como tanques FPA, embalagens de cosméticos como shampoos, etc. Desta forma, estes sensores, conforme mostra a figura 1 podem detectar a presença de líquidos no interior destes recipientes. Diversos deles podem ser utilizados para detecção de nível.

Detectando a passagem de líquido.

A aplicação é semelhante ao de outros tipos de sensores fotoelétricos comuns. Um emissor e um sensor são colocados de tal forma que a luz do emissor passa através do meio em que o líquido deve ser detectado. As alterações da intensidade da luz recebida na presença do líquido permitem detectar a sua presença. Na figura 2 temos o comportamento do sensor para diversos tipos de materiais.

Atenuação conforme o material que contém o liquido a ser detectado.

Observe que no caso de haver uma atenuação muito grande pelo material, torna-se difícil detectar as pequenas variações da condução da luz que um líquido transparente como a água causa. No entanto, com os recursos oferecidos por estes sensores isso é possível, e a confiabilidade é grande.

Uma série de sensores deste tipo é a EZ-10 da Sunx (representada pela Metaltex) que possui configurações com transistores NPN e PNP em coletor aberto. Estes sensores possuem uma faixa de detecção de 5 metros (sem considerar o container ou canalização). Na figura 3 temos uma aplicação típica para detectar o nível de líquido num reservatório.

Utilização como sensor de nível para um reservatório.

Uma outra aplicação interessante é na detecção da separação entre óleo e água num reservatório ou canalização, conforme mostra a figura 4.

Detectando a separação entre água e óleo.

Finalmente, temos na figura 5 uma aplicação em que um sensor deste tipo é utilizado para detectar a presença de líquidos dentro de recipientes coloridos, como garrafas PET, cosméticos, etc. Este tipo de sensor proporciona uma excelente confiabilidade nesta detecção.

Detectando líquidos em recipientes coloridos.

Na figura 6 temos o diagrama interno simplificado em que observamos o transistor NPN de saída em coletor aberto com sua conexão a uma carga externa.

Circuito de conexão a uma carga externa na versão com transistor NPN

Outras características importantes dos sensores da série EZ-10 são:

* Faixa de sensoriamento: 5 m

* Faixa de tensões de alimentação: 12 a 24 V +/- 10%

* Corrente consumida pelo emissor: 25 mA

* Corrente máxima de coletor dos transistores nas duas versões: 100 mA

* Tempo de resposta: 12 ms

* Proteção contra curto-circuito incorporada

* Especificado para ambientes industriais

* Elemento emissor: infravermelho

* Pesos das unidades; 45 g (emissor) 50 g (sensor)

* EMC: EN50081-2, EN50082-2, EN60947-5-2

Informações:

Metaltex para correspondências:

Produtos Eletrônicos Metaltex Ltda.

Rua José Rafaelli, 221 - CEP: 04763-280 - São Paulo/SP - Brasil

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