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MEDICIN DE NIVEL

La medicin de nivel quizs sea la que ms tecnologas disponen para su medicin, existiendo diversos sistemas de medicin para las mismas aplicaciones.

Dentro de los procesos industriales la medicin y el control de nivel se hace necesario cuando se pretende tener una produccin continua, se desea mantener una presin hidrosttica, cuando un proceso requiere de control y medicin de volmenes de lquidos o bien para evitar que un lquido se derrame.Medicin de Nivel

Medicin de NivelLos medidores de nivel pueden clasificarse en dos grupos generales: Directos aprovechan la variacin de nivel del material (lquido o slidos granulares) para obtener la medicin.

Indirectos Usan una variable, tal como presin, que cambia con el nivel del material o bien las caractersticas elctricas del lquido contenido..

Medicin directaLos instrumentos de medida directa se dividen en:

Medidor de sonda Medidor de cinta y plomada Medidor de nivel de cristal Medidor de flotador.

Medicin directaMedidor de Sonda o regla

Consiste en una varilla o regla graduada, de longitud conveniente para introducirla dentro del depsito. La determinacin del nivel se efecta por la lectura directa de la longitud mojada por el lquido.

Medicin directaMedidor de cinta y plomada

Este sistema graduada y un plomo en la punta y opera bajo el principio de flotacin, en el que el flotador acta balanceado a un indicador o contrapeso que proporciona una indicacin directa del nivel.

Medicin directaMedidor de nivel de cristal

Es un tubo de vidrio con sus extremos conectador a bloques metlicos y cerrados que estn unidos al tanque generalmente mediante tres vlvulas, dos de cierre de seguridad en los extremos del tubo para impedir el escape del lquido en caso de rotura del cristal y una de purga.

Medicin directaMedidor de fuerza de flotacin

La fuerza producida por un cuerpo sumergido, la cual es igual al peso del fluido que dicho cuerpo desplaza se conoce como fuerza de flotacin.

Bajo este principio se tienen dos tipos de medidores:Desplazadores (fuerza)Flotadores (movimiento)

Medicin directaMedidor de fuerza de flotacin

Desplazadores (fuerza): Consiste en cuerpo inmerso (desplazador), en el lquido y conectado mediante un brazo a un tubo de torsin y unido rgidamente al recipiente.

Medicin directaMedidor de fuerza de flotacin

Flotadores: Consiste en un flotador, esfera de metal hueca, unido por medio de una varilla, a una flecha rotatoria y a un cojinete que en conjunto llevan el movimiento hasta un mecanismo transmisor de balance de movimientos.

Medicin indirectaLos instrumentos de medida indirecta

Presin hidrosttica Altura del Liquido Aprovechando Caracterstica elctricas del liquido

Los aparatos que miden el nivel aprovechando la presin hidrosttica se dividen en:

Medidor manomtricoMedidor de tipo burbujeoMedidor de presin diferencial de diafragma

Medicin indirectaMedidor Manomtrico

Es una medicin de nivel sencilla, que se puede utilizar en tanques atmosfricos donde no se requiere una alta precisin. El mtodo consiste en instalar un manmetro diferencial en la parte baja del depsito, con una conexin al tanque y la otra a la atmsfera. De esta manera el manmetro medir la columna de agua correspondiente.

Medicin indirectaMedidor de tipo burbujeo

Este es uno de los mtodos mas antiguos en el que tubo (sumergido en el deposito hasta el nivel mnimo) se encuentra conectado a una fuente de gas con presin suficiente para vencer la presin hidrosttica generada por la columna de lquido, hasta producir una corriente continua de burbujas. La presin requerida para producir el flujo continuo de burbujas es la presin hidrosttica del lquido y conociendo la densidad del lquido se puede determinar su nivel.

Medicin indirectaMedidor de presin diferencial

Este instrumento es el que mejor satisface los requerimientos de transmisin remota. La fuerza o el movimiento resultante es convertido a una seal normalizada de 3-15 Psi o 4-20 mA. Consiste en un diafragma en contacto con el lquido del estanque, que mide la presin hidrosttica en un punto del fondo del estanque. En un estanque abierto esta presin es proporcional a la altura del lquido en ese punto y a su peso especfico, es decir:P = h g

Medicin indirectaMedidor de presin diferencial

La precisin de los instrumentos de presin diferencial es de 0,5 % en los neumticos, 0,2 % a 0,3 % en los electrnicos, y de 0,15 % en los inteligentes con seales de salida de 4-20 mA C.D.

Medicin indirectaMedidor de nivel tipo capacitancia

Estos se basan en las propiedades elctricas de los materiales y en forma bsica existen dos tipos:

Tipo resistivo o conductivoTipo capacitivo

Medicin indirectaMedidor de nivel tipo capacitancia

Tipo resistivo o conductivo: Consiste en uno o varios electrodos y un relevador elctrico o electrnico que es excitado cuando el lquido moja a dichos electrodos. El lquido debe ser lo suficientemente conductor como para excitar el circuito electrnico, y de este modo el aparato puede discriminar la separacin entre el lquido y su vapor, tal como ocurre, por ejemplo, en el nivel de agua de una caldera de vapor.

Medicin indirecta

Medicin indirectaMedidor de nivel ultrasnico

Se basa en la emisin de un impulso ultrasnico a una superficie reflectante y la recepcin del eco del mismo en un receptor. El retardo en la captacin del eco depende del nivel del tanque.

Estas ondas atraviesan con cierto amortiguamiento o reflexin el medio ambiente de gases o vapores y se reflejan en la superficie del slido o del lquido.

Medicin indirectaMedidor de nivel ultrasnico

La utilizacin de la computadora permite, a travs de un programa, almacenar el perfil ultrasnico del nivel, y as tener en cuenta las caractersticas particulares de la superficie del lquido, tal como la espuma, con lo cual se mejora la precisin de la medida.

Medicin indirectaMedicin de nivel radiactivo

Consiste en un emisor de rayos gamma montado verticalmente en un lado del estanque y con un contador que transforma la radiacin gamma recibida en una seal elctrica de corriente continua. Como la transmisin de los rayos es inversamente proporcional a la masa del lquido en el estanque, la radiacin captada por el receptor es inversamente proporcional al nivel del lquido ya que el material absorbe parte de la energa emitida.

Medicin indirectaMedicin de nivel radiactivo

Los rayos emitidos por la fuente son similares a los rayos X, pero su longitud de onda es ms corta. La fuente radiactiva pierde igualmente su radiactividad en funcin exponencial del tiempo. La vida media (es decir, el tiempo necesario para que el emisor pierda la mitad de su actividad) vara segn la fuente empleada.

Medicin indirectaMedidor de nivel Lser

Se utiliza en aplicaciones donde las condiciones son muy duras, y donde los instrumentos de nivel convencionales fallan y donde la medida del nivel debe realizarse sin contacto con el lquido y a la mayor distancia posible por existir unas condiciones de calor extremas. El sistema consiste en un rayo lser enviado a travs de un tubo de acero y dirigido por reflexin en un espejo sobre la superficie del metal fundido.

Medicin indirectaMedidor de nivel Lser

El aparato mide el tiempo que transcurre entre el impulso emitido y el impulso de retorno que es registrado en un fotodetector de alta resolucin, y este tiempo es directamente proporcional a la distancia del aparato emisor a, la distancia a la superficie del liquido, es decir, da la lectura del nivel.

Caractersticas de medidores de nivel