Sensor Ultrassônico para Silo: Precisão, Instalação e Integração com Telemetria
Atualizado: 27 de set.
O sensor ultrassônico para silo mede, sem contato, a distância entre o teto do silo e o grão logo abaixo dele — e faz isso bem. O limite não está no sensor, está no grão: a superfície dentro do silo não é plana. Ela forma um cone sob a bica de enchimento e um funil sobre a descarga, e um único ponto não enxerga esse relevo. Para saber o nível num ponto, o ultrassônico resolve; para confiar nas toneladas do silo, é preciso ler a superfície.
No HIDROPAAS, o silo é acompanhado pelo celular: nível, volume e toneladas, alertas e, com o sensor 3D, o mapa da superfície do grão. Fale com um especialista.
Como o Sensor Ultrassônico Mede o Nível no Silo
O sensor emite um pulso de ultrassom em direção ao grão e mede o tempo até o eco voltar. Como a velocidade do som no ar é conhecida, esse tempo vira distância: D = (t × v) / 2. Com a altura do silo conhecida, o nível naquele ponto é a altura total menos a distância medida. A partir do nível e das dimensões do silo calcula-se o volume e, com a densidade do produto, a massa.
Onde o Ultrassônico Acerta e Onde Erra
A leitura de distância é precisa. O erro aparece quando esse único ponto é usado para representar a superfície inteira. Em medições de campo em 182 silos e 7 pilhas nos EUA, o ângulo de repouso do grão armazenado ficou entre 15,7° e 30,2° no milho (mediana de 20,4°), com mediana de 23,9° na soja e 22,2° no trigo. Quanto mais largo o silo, maior a diferença de altura entre o pico e a parede.
Sensor sobre o pico do cone: lê o grão mais alto e, se o cálculo supõe superfície plana, superestima o estoque.
Sensor perto da parede: lê a parte mais baixa e subestima.
Silo descarregando: o funil sobre a boca de descarga muda o relevo, e o ponto lido pode cair num vale.
Exemplo ilustrativo (cálculo nosso): num silo de 24 m de diâmetro com soja no ângulo de 23,9°, o cone do topo tem cerca de 5,3 m de altura e 802 m³ — cerca de 600 t, com densidade ilustrativa de 0,75 t/m³. Um sensor sobre o pico que assume superfície plana superestima em torno de 1.200 t; junto à parede, subestima cerca de 600 t. É o pior caso, não o erro típico. Segundo fabricantes de sensores 3D, a massa estimada a partir de um ponto pode errar de 8% a 15%.
Como Instalar o Sensor Ultrassônico no Silo
O sensor vai no teto do silo, apontado para baixo e fora do jato de enchimento, para que o grão caindo não seja lido como superfície. A posição define qual ponto da superfície será medido — perto do centro ou perto da parede —, e isso pesa no cálculo do estoque, como mostra o exemplo acima.
Antes de escolher o modelo, confira com o fabricante três pontos: o alcance (tem de cobrir a altura do silo vazio), a zona cega logo abaixo do sensor (o silo cheio não pode chegar nela) e a proteção contra poeira e umidade do ambiente do silo.
Quando Vale Passar para o Sensor 3D
Se a pergunta é “o silo está cheio ou vazio?”, um ponto costuma responder. Se a pergunta é “quantas toneladas eu tenho para vender ou para receber a próxima carga?”, a superfície irregular pesa. O sensor 3D faz a varredura da superfície do grão, e a plataforma do HIDROPAAS mostra o mapa 3D: onde estão os pontos mais altos e mais baixos — o cone de enchimento e o funil de descarga —, para encher melhor e aproveitar a capacidade do silo.
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O ultrassônico mede bem a distância de um ponto. Para ler a superfície inteira, veja as tecnologias 3D:
Perguntas Frequentes
O sensor ultrassônico mede a umidade do grão?
Não. Ele mede a distância até a superfície do grão. Temperatura e umidade são medidas por sensores próprios — no HIDROPAAS, com os sensores adequados, elas aparecem na mesma plataforma do nível.
O formato do silo muda o cálculo?
Muda o cálculo do volume, não a leitura. O volume depende da geometria do silo — fundo plano ou cônico, diâmetro e altura —, e por isso as dimensões entram no cálculo. O ultrassônico continua medindo só a distância até o grão.
Preciso subir no silo para ler o sensor?
Não. Com a leitura remota, nível e estoque aparecem no celular. Se for preciso entrar no silo, a entrada continua exigindo o que a NR-33 determina, como a Permissão de Entrada e Trabalho.
Conclusão
O sensor ultrassônico é uma boa ferramenta para medir, sem contato, a distância até um ponto do grão. O limite é a superfície irregular: cone no enchimento, funil na descarga. Para acompanhar o nível, um ponto ajuda; para confiar nas toneladas, vale ler a superfície com o sensor 3D. A PAAS avalia o seu silo e indica a solução.
Sobre o autor
Chert Bobsin é geólogo formado pela UNISINOS, com registro no CREA-RS nº 204.398. É cofundador e CEO da PAAS Poços Artesianos e Água Subterrânea e criador do HIDROPAAS, o sistema de monitoramento de poços da PAAS.
Trabalha com perfuração de poços desde os 15 anos. A PAAS atua desde 1985, com geólogo responsável em cada projeto, e conduz perfuração, outorga e licenciamento de poços em todo o Brasil. Conheça a trajetória · LinkedIn.
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