DEVELOPMENT OF A TECHNIQUE FOR LEVEL MEASUREMENT IN PRESSURE VESSELS USING THERMAL PROBES AND ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS

Foi desenvolvida uma técnica de medida de nível em vasos de pressão usando sondas térmicas resfriadas internamente por um fluido e análise dos dados experimentais com Redes Neurais Artificiais (RNA´s). Esse novo conceito de sondas térmicas foi testado em uma Bancada Experimental para Testes de Sondas de Nível (BETSNI) com duas seções de testes, ST1 e ST2. Dois projetos distintos de sondas foram construídos: Sonda de Tubos Concêntricos e Sonda de Tubo U. Um Sistema de Aquisição de Dados (SAD) foi montado para registrar os dados experimentais. Testes foram realizados tanto para condições de nível nas seções de testes em estado estacionário quanto para transientes. Os dados experimentais de temperatura e de nível obtidos foram usados para compor tabelas de treinamento e de verificação usadas para implementar RNA´s no programa RETRO-05, que simula um Perceptron de Múltiplas Camadas com Retropropagação. As análises mostraram que a técnica pode ser aplicada para medir o nível em vasos de pressão. As análises mostraram ainda que a técnica é aplicável para um número menor de entradas de temperatura que o inicialmente previsto no projeto das sondas e é robusta, aplicando-se mesmo quando ocorre a perda de alguma informação de temperatura. Dados experimentais disponíveis na literatura referentes a uma sonda térmica aquecida eletricamente também foram usados nas análises com RNA´s, produzindo bons resultados. Os resultados das análises indicaram que a técnica é eficaz e robusta, podendo ser aprimorada e aplicada para medidas de nível em vasos de pressão.A technique for level measurement in pressure vessels was developed using thermal probes with internal cooling and Artificial Neural Networks (ANN´s). This new concept of thermal probes was experimentally tested in an Experimental Facility (BETSNI) with two test sections, ST1 and ST2. Two different thermal probes were designed and constructed: Concentric Tubes Probe and U Tube Probe. A Data Acquisition System (DAS) was assembled to record the experimental data during the tests. Steady state and transient level tests were carried out and the experimental data obtained were used as learning and recall data sets in the ANNs program RETRO-05 that simulate a Multilayer Perceptron with Backpropagation. The results of the analysis show that the technique can be applied for level measurements in pressure vessel. The technique is applied for a less input temperature data than the initially designed to the probes. The technique is robust and can be used in case of lack of some temperature data. Experimental data available in literature from electrically heated thermal probe were also used in the ANN´s analysis producing good results. The results of the ANN´s analysis show that the technique can be improved and applied to level measurements in pressure vessels