Medição de pressão e nível no saneamento: sondas de nível, transmissores e registradores KELLER

Sondas de nível, transmissores de pressão e registradores KELLER para poços, reservatórios, elevatórias, redes de água e ETAs: o que medir em cada ponto, as condições de campo e como escolher faixa, referência e saída.

Madrugada de terça-feira. O consumo cai, o reservatório setorial enche e a pressão na rede sobe justamente quando ninguém está usando água. É nessa hora que os vazamentos invisíveis mais perdem volume. O controle de perdas começa por medição de pressão e nível no saneamento: nível de poço e reservatório para operar as bombas, pressão de rede para ajustar VRPs e setores, e registro confiável para provar o que aconteceu.

Esta página reúne os pontos de medição típicos de uma concessionária ou operadora, as condições reais de cada um e os instrumentos KELLER que fazem sentido em cada caso, com os números dos datasheets.

Onde o saneamento mede pressão e nível

A sonda que funciona num reservatório limpo não é, necessariamente, a mesma que você coloca num poço de captação a 80 m de profundidade ou no poço úmido de uma elevatória de esgoto.

Sondas de nível para poços e reservatórios de água

A sonda de nível submersível mede a pressão da coluna d'água sobre a membrana. A conversão é direta: 1 bar corresponde a cerca de 10,2 m de coluna d'água (conta aproximada para água a 1.000 kg/m³). O artigo sobre medição de nível por pressão hidrostática explica o básico.

Série 26Y: sonda de nível 4…20 mA para reservatórios e poços

A sonda de nível Série 26Y é a escolha quando você precisa de muitos pontos com boa precisão e custo controlado. Segundo o datasheet da KELLER:

• Faixas de 0,2 a 10 bar (de 2 m a 100 m de coluna d'água), relativa (PR, com capilar de referência no cabo) ou absoluta selada (PA).
• Margem de erro total (0…50 °C) nas faixas de 2 a 10 bar: ±0,3 %FS típico e ±0,5 %FS máximo.
• Saída 4…20 mA a 2 fios ou 0…10 V, 0,5…4,5 V a 3 fios.
• Corpo em aço inox AISI 316L, juntas Viton, proteção IP68 e uma tampa de POM que protege a membrana de aço.
• Opção de proteção adicional contra raios, útil em poços isolados no campo, onde surtos atmosféricos queimam muita eletrônica.

Série 36XW: quando a precisão e a saída digital importam

A sonda de nível Série 36XW tem compensação matemática por microprocessador e saída RS485 sempre disponível, mesmo nas versões 4…20 mA. O datasheet indica precisão de 0,1 %FS na saída digital e 0,15 %FS na analógica (0…50 °C), faixas padrão de 1, 3, 10 e 30 bar, corpo de Ø22 mm em 316L e IP68. Vários transmissores podem compartilhar o mesmo barramento RS485, o que simplifica poços de observação lado a lado.

Um cuidado que o próprio datasheet registra: a versão relativa pode sofrer condensação interna em dias quentes e úmidos quando instalada em água fria. Se o cabo não termina em local seco e quente, a KELLER recomenda um cartucho de sílica gel na ponta do capilar.

Série 46X: colunas rasas, de centímetros a poucos metros

Caixas de passagem, canais e tanques de contato têm pouca coluna d'água. Ali, uma faixa de 10 bar desperdiça resolução. A sonda capacitiva Série 46X usa célula cerâmica para baixas pressões, com faixas de 30, 100 e 300 mbar (cerca de 0,3 m, 1 m e 3 m de coluna, valor aproximado), margem de erro típica de ±0,1 %FS na versão 4…20 mA, dentro da faixa compensada (10…50 °C), membrana cerâmica banhada a ouro, corpo em 316L e junta de nitrilo.

Data loggers para poços de captação e monitoramento de aquífero

Órgãos gestores estaduais podem exigir, na outorga, que poços tubulares permitam medir nível e vazão e que os níveis sejam registrados periodicamente. Consulte as exigências vigentes do órgão do seu estado. Na prática, um registrador autônomo deixa a série histórica pronta, sem depender de alguém descer a trena elétrica todo mês.

O data logger DCX-22 AA foi desenhado para isso. Ele usa o método absoluto-absoluto: uma sonda de Ø22 mm submersa mede a pressão da coluna, e um sensor barométrico na caixa da superfície mede a atmosfera. Como não há tubo de ventilação no cabo, o conjunto é robusto em ambientes muito úmidos, justamente o caso de muitos poços. Do datasheet:

• Faixas de 800…1.800 mbar abs. (até 5 m de coluna, sistema de 5 m) e 800…2.300 mbar abs. (até 10 m de coluna, sistema de 10 m); outros comprimentos sob encomenda.
• Margem de erro típica de 0,05 %FS e máxima de 0,1 %FS; estabilidade típica de 0,5 mbar.
• Pilha de lítio 3,6 V tipo AA, com vida útil de 10 anos a 1 medição por hora (influências externas podem reduzir).
• Memória não volátil para 57.000 medições com intervalo de armazenamento de 15 s.
• Montagem em pontos de acesso a partir de 1".

Para colunas maiores, o DCX-22 em versão SG ou VG cobre faixas de 10 a 100 m de coluna d'água, com a eletrônica na superfície e o sensor ligado por cabo (SG selado/absoluto, que precisa de compensação barométrica, por exemplo com um segundo logger na superfície; VG referenciado à atmosfera, com capilar no cabo).

Por que a compensação barométrica não é detalhe

Uma sonda absoluta sem compensação lê nível mais atmosfera. Exemplo: se a pressão atmosférica varia 15 mbar com a passagem de uma frente fria, a leitura muda cerca de 15 cm de nível que não existem (conta aproximada). Ou você usa uma sonda relativa com capilar ventilado, ou compensa a barometria com um segundo sensor, como faz o DCX-22 AA.

Transmissores de pressão para redes de água e elevatórias

A NBR 12218 (projeto de rede de distribuição de água para abastecimento público) define limites de pressão estática máxima e dinâmica mínima e a divisão da rede em zonas de pressão; os valores estão na edição vigente da norma. O Novo Marco Legal do Saneamento (Lei 14.026/2020) incluiu a redução de perdas na distribuição entre as metas dos contratos. Os dois caminhos passam por medir pressão de forma contínua e confiável. Veja como isso funciona na prática em monitoramento de pressão em redes de abastecimento.

Série 21Y: transmissor de pressão para elevatórias com inversor

O transmissor de pressão Série 21Y atende recalque, pontos fixos de rede e sucção afogada (positiva); se a sucção puder ficar abaixo da atmosfera, informe no pedido para a equipe indicar a faixa adequada. Faixa relativa de 2 a 10 bar (absoluta até 1.000 bar), saída 4…20 mA ou 0…10 V, margem de erro total máxima de ±1,0 %FS entre 0 e 50 °C, partes molhadas em 316L, conector M12 com IP67. Para elevatórias, dois pontos do datasheet pesam:

• Alta imunidade a tensões entre a caixa e o conector elétrico, apontada pela KELLER como importante em instalações com conversores de frequência.
• Frequência limite de 2 kHz no sinal analógico: o sinal acompanha transientes de partida e parada de bomba, desde que o CLP ou o registrador amostre rápido o bastante.

Sobre a faixa: dimensione pela pressão máxima real, incluindo picos, e não pela pressão de operação. A sobrepressão admissível da 21Y é de 2 vezes a faixa, conforme o datasheet.

Série PD-39X: pressão diferencial em filtros e medidores de vazão da ETA

Em filtros pressurizados e em elementos deprimogênios (placa de orifício, Venturi), o que interessa é a diferença entre duas pressões. O transmissor diferencial Série PD-39X usa dois sensores absolutos e calcula o diferencial, o que o torna mais robusto a sobrecarga de um lado só. A saída analógica pode entregar a raiz do diferencial para medição de vazão.

A limitação vem escrita no datasheet: o diferencial deve ser de pelo menos 5 % da faixa padrão (10 ou 25 bar na versão de baixa pressão). No exemplo da KELLER, com faixa padrão de 10 bar e faixa diferencial de 4 bar, a margem de erro máxima fica em 0,25 % da faixa diferencial (0,1 %FS × 10/4). Para perdas de carga de poucos centímetros, como em filtros por gravidade, ele não é a ferramenta certa; nesse caso, converse com a equipe.

Manômetro registrador para campanhas de pressão e teste de adutoras

Nem todo ponto precisa de instrumento fixo. Para descobrir onde instalar uma VRP, validar a pressão no ponto crítico de um setor ou ensaiar uma adutora recém-assentada (a NBR 9650 trata da verificação da estanqueidade no assentamento de adutoras e redes de água), um registrador portátil resolve.

O manômetro digital com registrador LEO Record mede 1 vez por segundo, registra pressão e temperatura em intervalo de 1 s a 99 dias ou por evento (por exemplo, quando a pressão ultrapassa um limite), guarda em memória não volátil cerca de 57.000 leituras com intervalo de até 15 s (cerca de 28.000 com intervalos maiores; a 1 registro por minuto, perto de 19 dias, conta aproximada) e tem margem de erro total de ±0,1 %FS (0…50 °C) na versão piezorresistiva. Faixas padrão de -1…3, -1…30, 0…300, 0…700 e 0…1.000 bar, conexão G 1/4", IP65 e pilha com autonomia de até 2 anos a 1 registro a cada 10 s.

Dois limites a respeitar: 1 leitura por segundo não captura um golpe de aríete de milissegundos (para isso, transmissor rápido com aquisição adequada), e o IP65 não é para ficar submerso. Caixa de VRP que alaga na chuva pede o registrador fora da caixa ou uma solução submersível.

Como escolher o instrumento para o seu ponto

1. Referência: relativa (cabo ventilado) ou absoluta com compensação barométrica. Em poço muito úmido, a absoluta-absoluta evita problemas com o capilar.
2. Faixa: coluna máxima prevista mais margem. Faixa grande demais desperdiça precisão, porque o erro é em % do fundo de escala.
3. Saída: 4…20 mA para CLP e telemetria existente; RS485 quando você quer ler a pressão digitalmente, ligar vários transmissores no mesmo barramento e reprogramar a faixa da saída analógica.
4. Cabo: comprimento real até a caixa de junção, mais folga, e onde termina o capilar.
5. Meio: água tratada, água bruta com areia ou esgoto com gordura e sólidos. A compatibilidade química de cada fluido não está nos datasheets; descreva o meio no pedido.
6. Atmosfera: poços úmidos de esgoto e áreas com biogás podem ser classificados como atmosfera explosiva. Nesse caso, a regulamentação brasileira exige certificação Inmetro, que nenhum produto da linha possui. A versão 46X Ei tem apenas certificação ATEX (europeia), sem Inmetro. A equipe técnica avalia cada caso antes de qualquer indicação.

Armadilhas comuns no campo

• Sonda apoiada no lodo: no fundo do reservatório ou do poço úmido, sedimento cobre a membrana. Pendure a sonda acima do fundo, com o cabo preso, e registre a cota exata de instalação.
• Capilar entupido ou dobrado: a sonda relativa passa a ler como selada e o nível "acompanha o tempo".
• Zero sem referência: sem a cota de instalação documentada, ninguém confere a leitura com a trena elétrica.

A Kelltech, distribuidora oficial da KELLER no Brasil, já atendeu empresas de referência do setor de saneamento (veja a lista abaixo).

Vai especificar medição de nível ou pressão para poços, reservatórios, elevatórias ou rede? Envie a aplicação, a faixa (coluna ou pressão máxima), o meio, a temperatura, o sinal de saída desejado, o comprimento de cabo e a quantidade pela página de contato ou pelo WhatsApp logo abaixo, e a equipe indica o modelo e a configuração.

Fale com um especialista e encontre o produto certo para a sua aplicação.Equipe técnica da Kelltech, distribuidora oficial KELLER no Brasil.

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