Medicion De Nivel

NIVEL

En la industria, la medición de nivel es muy importante, tanto desde el punto de

vista del funcionamiento correcto del proceso como de la consideración del balance

adecuado de materias primas o de productos finales.

La utilización de instrumentos electrónicos con microprocesador en la medida

de otras variables, tales como la presión y la temperatura, permite añadir

«inteligencia» en la medida del nivel, y obtener precisiones de lectura altas, del

orden de ± 0,2 %, en el inventario de materias primas o finales o en transformación

en los tanques del proceso.

Medidores de nivel de líquidos

Los medidores de nivel de líquidos trabajan midiendo, bien directamente la altura

de líquido sobre una línea de referencia, bien la presión hidrostática, bien

el desplazamiento producido en un flotador por el propio líquido contenido en el

tanque del proceso, o bien aprovechando características eléctricas del líquido.

Los primeros instrumentos de medida directa se dividen en: sonda, cinta y

plomada, nivel de cristal e instrumentos de flotador.

El medidor de sonda consiste en una varilla o regla graduada, de la

longitud conveniente para introducirla dentro del depósito. La determin,ación del

nivel se efectúa por lectura directa de la longitud mojada por el líquido. En el momento

de la lectura el tanque debe estar abierto a presión atmosférica. Se utiliza

generalmente en tanques de fuel-oil o gasolina

Otro sistema parecido es el medidor de cinta graduada y plomada, que

se emplea cuando es difícil que la regla graduada tenga acceso al fondo del tanque.

El nivel de cristal consiste en un tubo de vidrio con sus extremos conectados

a bloques metálicos y cerrados por prensaestopas que están unidos al tanque

generalmente mediante tres válvulas, dos de cierre de seguridad en los extremos

del tubo para impedir el escape del líquido en caso de rotura del cristal y una de

purga

Los instrumentos de flotador consisten en un flotador situado en el seno del

líquido y conectado al exterior del tanque indicando directamente el nivel. La

conexión puede ser directa, magnética o hidráulica.

El flotador conectado directamente está unido por un cable que

desliza en un juego de poleas a un Índice exterior que señala sobre una escala

graduada. Es el modelo más antiguo y el más utilizado en tanques de gran capacidad tales como los de fuel-oil y gas-oil. Tiene el inconveniente de que las partes móviles están expuestas al fluido y pueden romperse y de que el tanque no puede estar sometido a presión. Además, el flotador debe mantenerse limpio.

El flotador acoplado magnéticamente desliza exteriormente a lo largo de un tubo guía sellado, situado verticalmente en el interior del tanque. Dentro del tubo, una pieza magnética sigue al flotador en su movimiento y mediante un cable y un juego de poleas arrastra el índice de un instrumento situado en la parte superior del tanque. El instrumento puede además ser transmisor neumático eléctrico.

Una variante de la conexión magnética consta de un tubo conteniendo un flotador, dotado de un imán que orienta una serie de cintas magnéticas dispuestas en el exterior y a lo largo del tubo. A medida que el nivel sube o baja, las cintas giran, y como tienen colores distintos en su anverso y reverso, visualizan directamente el nivel del tanque. El instrumento puede tener interruptores de alarma y transmisor incorporados.

El flotador acoplado hidráulicamente actúa en su movimiento sobre

un fuelle de tal modo, que varía la presión de un circuito hidráulico y señala

a distancia en el receptor el nivel correspondiente. Permite distancias de transmisión

de hasta 75 m y puede emplearse en tanques cerrados. Sin embargo, requiere

una instalación y calibración complicadas y posee partes móviles en el interior

del tanque.

Hay que señalar que en estos instrumentos, el flotador puede tener formas

muy variadas y estar formado por materiales muy diversos según sea el tipo de

fluido.

Los instrumentos de flotador tienen una precisión de ± 0,5 %. Son adecuados

en la medida de niveles en tanques abiertos y cerrados a presión o al

vacío, y son independientes del peso específico del líquido. Por otro lado, el flotador

puede agarrotarse en el tubo guía por un eventual depósito de los sólidos

o cristales que el líquido pueda contener y además los tubos guía muy largos

pueden dañarse ante olas bruscas en la superficie del líquido o ante la caída violenta

del líquido en el tanque.

Instrumentos basados en la presión hidrostática.

Medidor manométrico. Membrana. Burbujeo. Presión diferencial

El medidor manométrico consiste en un manómetro conectado directamente a la

parte inferior del tanque. El manómetro mide la presión debida a la altura de líquido h que existe entre el nivel del tanque y el eje del instrumento

El medidor de membrana utiliza una membrana conectada con un tubo estanco

al instrumento receptor.

La fuerza ejercida por la columna de líquido sobre el área de la membrana comprime

el aire interno a una presión igual a la ejercida por la columna de líquido. El volumen

del aire interno es relativamente grande, por lo cual el sistema está limitado a

distancias no mayores de unos 15 m debido a la compresibilidad del aire. Como antes,

la presión máxima que el líquido ejercerá es 0,098 hy bar. El instrumento es delicado

ya que cualquier pequeña fuga del aire contenido en el diafragma destruiría la calibración

del instrumento.

El medidor de tipo burbujeo emplea un tubo sumergido en el líquido a cuyo través

se hace burbujear aire mediante un rotámetro con un regulador de caudal incorporado.

La presión del aire en la tubería equivale a la presión hidrostática

ejercida por la columna de líquido, es decir, al nivel. El regulador de caudal permite

mantener un caudal de aire constante a través del líquido independientemente del nivel

(es normal un caudal de 150 Nl/h); si no existiera, habría una gran diferencia en los

caudales de aire necesarios desde el nivel mínimo al máximo, con el inconveniente de

un gasto de aire indebido. La tubería empleada suele ser de 1/2 " con el extremo biselado

para una fácil formación de las burbujas de aire. Una tubería de menor diámetro

tipo capilar reduciría

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