Medicion de nivel

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

CAMPO 1

INGENIERÍA QUÍMICA

LEM I

INFORME 1

MEDICIÓN DE NIVEL

ALUMNOS:

BECERRIL LARENA ERIN MICHELLE

GARCIA GARCIA ALEJANDRO

GONZÁLEZ BERNARDINO WULLIE

GÓMEZ NAVA ABIGAIL

MALDONADO BARQUERA GERARDO ANTONIO

MARTÍNEZ PONCE ROBERTO

RODRÍGUEZ CAMACHO ADRIANA

SANCHEZ CÁRRILLO RUBÉN ISAÍAS

PROFESOR: SILVA ESCALONA CELESTINO

GRUPO 1301

SEMESTRE 2019–I

24–AGOSTO–2018

INDICE

Introducción        3

Marco teórico        3

Objetivos        6

Desarrollo experimental        6

Indicaciones experimentales        7

Resultados        9

-Tanque horizontal        9

-Tanque vertical        10

Tratamiento de datos y memoria de cálculo        11

-Tanque horizontal        11

-Tanque vertical        13

Análisis de resultados        15

Conclusiones.        16

ANEXO        17

Bibliografía        19

Introducción

La medición de nivel es de gran importancia en la industria, puesto que permite el funcionamiento correcto de un proceso, así como el balance adecuado de las materias primas suministradas al proceso y por ende, de los productos finales. Es importante mencionar que llevar a cabo esta actividad también proporciona seguridad tanto a los equipos como a los trabajadores de una industria.

Se entiende por medición de nivel a la determinación de la posición de la interface entre dos medios. La interface puede existir entre un líquido y un gas, un líquido y su vapor, dos líquidos, un sólido o sólido diluido y un gas. Los instrumentos de medición de nivel pueden dividirse en medidores de nivel de líquidos y de sólidos, que son dos mediciones claramente diferenciadas.

La presente práctica está enfocada a la medición de líquidos, se realizó la cubicación (obtención del volumen del líquido) de dos tanques, uno en posición horizontal y otro vertical, utilizando vidrio de nivel. Es interesante mencionar que los medidores de nivel de líquidos trabajan midiendo, directamente la altura de líquido sobre una línea de referencia, la presión hidrostática, el desplazamiento producido en un flotador por el propio líquido contenido en el tanque del proceso, aprovechando características eléctricas del líquido o bien utilizando otros fenómenos.

Marco teórico

La medición de nivel consiste en medir la altura a la que se encuentra la superficie del líquido a partir de una línea de referencia. Estos son usualmente fluidos, pero pueden existir sólidos o combinación de ellos. La unidad normalizada de medición de nivel en el Sistema Internacional de Unidades es el metro, cuyo símbolo es m, sin embargo en la industria se utilizan otras unidades como: pie (ft), pulgada (in), centímetro (cm). Para que está pueda ser medida, básicamente, existen dos métodos: directos e indirectos.  

Los instrumentos de medida directa son los que te permiten conocer el nivel de manera bastante sencilla gracias a la altura del líquido sobre una línea de referencia. Los principales son:

• Sonda: Varilla o regla graduada de la longitud conveniente para introducirla dentro del depósito. La determinación del nivel se efectúa por lectura directa de la longitud mojada por el líquido.
• Cinta y plomada: Se lanza la cinta con la plomada hasta que toca la superficie del líquido o hasta que toca el fondo del tanque. La marca del líquido en la cinta indica el nivel.
• Nivel de vidrio: 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.
• Nivel de flotador: 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.

Los instrumentos indirectos miden el nivel a partir de otras propiedades que cambian con el nivel del líquido, por ejemplo la presión hidrostática, para este tipo de métodos se requiere conocer la densidad de ambas fases del sistema. La mayoría de estos sistemas utilizan medidores de presión estándar y diferencial. Los principales son: medidor manométrico, medidor de membrana, medidor de tipo burbujeo y medidor de presión diferencial de diafragma.

En cuanto a la medición de nivel por desplazamiento solamente consiste en un  flotador parcialmente inmerso en el fluido y conectado a un tubo de torsión unido al tanque, donde una varilla transmite el movimiento de giro a un transmisor. Los instrumentos que aprovechan las características eléctricas del líquido son: el medidor resistivo, conductivo, capacitivo, ultrasónico, de radiación y de láser.

A continuación se describe brevemente algunos de los instrumentos mencionados:

• Medidor manométrico: Sensor de presión piezoresistivo suspendido de la parte superior del tanque e inmerso en el líquido. El sensor contiene un puente de Wheastone y, bajo la presión del líquido, el sensor se flexa y la tensión que crea es captada por las galgas extensiométricas, dando lugar a un desequilibrio del puente y a una señal de salida proporcional a la presión aplicada, es decir, al nivel.

• Medidor de  tipo burbujeo: 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.
• Medidor de presión diferencial de diafragma: Diafragma en contacto con el líquido que mide la presión hidrostática en un punto del fondo del tanque. En un tanque abierto, esta presión es proporcional a la altura del líquido en ese punto y a su peso específico
• Medidor resistivo/conductivo: Uno o varios electrodos y un circuito electrónico que excita un relé eléctrico o electrónico al ser los electrodos mojados por el líquido. Este debe ser lo suficientemente conductor como para excitar el circuito electrónico, y de este modo el aparato puede discriminar la separación entre el líquido y su vapor.
• Medidor ultrasónico: se basa en la emisión de un impulso ultrasónico a una superficie reflectante y la recepción del eco del mismo en un receptor. El retardo en la captación del eco depende del nivel del tanque.
• Medidor de radiación: Consiste en un emisor de rayos gamma montado verticalmente en un lado del tanque y con un contador Geiger que transforma la radiación gamma recibida en una señal eléctrica de corriente continua. Como la transmisión de los rayos es inversamente proporcional a la masa del líquido en el tanque, la radiación captada por el receptor es inversamente proporcional al nivel del líquido, ya que el material absorbe parte de la energía emitida.

Para los sólidos granulados la principal distinción entre instrumentos es si son de mediciones puntuales (punto fijo) o de forma continua. Los primeros lo que hacen es medir el nivel en uno o varios puntos fijos determinados. Los más comunes son el medidor de diafragma, el cono suspendido, la varilla flexible, el medidor conductivo, las paletas rotatorias y los ultrasonidos. Por otro lado los medidores de nivel continuo informan el nivel continuamente desde el punto más bajo al más alto. Entre los más comunes se encuentran: el peso móvil, el de báscula, el capacitivo, el de presión diferencial, el de ultrasonidos y el de radiación.

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