Resumen Capítulo Medidas de Nivel

Tecnológico Nacional de México en Celaya

Ingeniería Bioquímica

Instrumentación y Control

Docente: Dr. Vela Aguirre Noé de Jesús

Alumno: Franco Robledo Ivana Erandi

Medición de nivel

La medición de nivel dentro de la industria es de gran importancia debido al correcto funcionamiento del proceso y para la obtención de un producto adecuado. El transmisor de nivel hace posible la interpretación del nivel real, la eliminación de las falsas alarmas y la fácil calibración de los aparatos. Los medidores de nivel se dividen en medidores de nivel líquido y medidores de nivel sólido, los cuales se describen a continuación.

Medidores de nivel líquidos

Los medidores de líquidos trabajan midiendo directamente la altura de líquido sobre una línea de referencia o la presión hidrostática o el desplazamiento en un flotador producido por un líquido o aprovechando las características eléctricas del líquido o utilizando otros fenómenos.

Instrumentos de medida directa

Medidor de sonda: consiste en una varilla o regla graduada de la longitud conveniente para introducirla dentro del deposito donde la lectura se determina de forma directa por la longitud mojada por el líquido. En la Figura 1 se muestran los tipos de medidor de sonda de los cuales la varilla con gancho la lectura se ve cuando el gancho rompe la superficie del líquido y la cinta y plomada se utiliza cuando la varilla no puede llegar al fondo del tanque.

Figura 1 Medidor de sonda

Nivel de cristal: consiste en un tubo de vidrio con sus extremos conectados a bloques metálicos y cerrados por prensaestopas que están unidas generalmente al tanque mediante tres válvulas. En la Figura 2 se observan los cuatro tipos de nivel de cristal los que son utilizados a diferentes presiones, estos tienen la ventaja de tener gran seguridad en la lectura del nivel del líquido.

Figura 2 Nivel de cristal

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, este modelo es el más antiguo y el más utilizado en tanques de gran de capacidad. El indicador de nivel magnético se basa en el seguimiento magnético de un flotador que desliza por un tubo guía y que contiene un potente electroimán. En la Figura 3 podemos observar estos instrumentos anteriormente descritos.

Figura 3 Instrumentos de flotador

Medidores por palpador servooperado: disponen de un elemento de medida que consiste en un disco de desplazamiento suspendido por una cinta perforada (o un cable) de acero inoxidable que está acoplada a un tambor ranurado, el cual almacena o dispensa la cinta. Este instrumento tiene una exactitud de ± 3mm y un campo de medida de 1 mm a 30 m. En la Figura 4 podemos observar este medidor.

Figura 4 Medidor de nivel por palpador servooperador

Medidor de nivel magnoestrictivo: este medidor utiliza un flotador cuya posición, que indica el nivel, se determina por el fenómeno de la magnetoestricción. Para detectar la posición del flotador, el transmisor envía un impulso alto de corriente de corta duración con lo que se crea un campo magnético tubular que interacciona inmediatamente con el campo magnético generado por los imanes del flotador. Este medidor se observa en la Figura 5.

Figura 5 Medidor de nivel magnetoestrictivo.

Instrumentos basados en la presión hidrostática

Medidor manométrico: Consiste en un sensor de presión piezoresistivo suspendido de la parte superior del tanque e inmerso en el líquido. El sensor cuenta con un puente de Wheastone y bajo la presión del líquido el sensor se flexa y esto es captado por las galgas extensiométricas. La Figura 6 muestra un ejemplo de este tipo de memidor.

Figura 6 Medidor manométrico

Medidor tipo burbujeo: emplea un tubo sumergido en el líquido en el cual 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 método de burbujeo es simple y da buen resultado, en particular, en el caso de líquidos muy corrosivos o con sólidos en suspensión y en emulsiones

Figura 7 Medidor de tipo burbujeo

El medidor de presión diferencial: consiste en un diafragma en contacto con el líquido que mide la presión hidrostática en un punto en el fondo 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. En el caso de que el tanque esté cerrado y bajo presión, hay que corregir la indicación del aparato para la presión ejercida sobre el líquido, debiendo señalar que la lectura será muy poco exacta si la presión es grande.

Figura 8 Tipos de diafragma

Instrumento basado en el desplazamiento

El medidor de nivel de tipo de desplazamiento consiste en un flotador parcialmente sumergido en el líquido y conectado mediante un brazo a un tubo de torsión unido rigidamente al tanque o bien a un resorte de equilibrio del que pende el flotador. Al aumentar el nivel, el líquido ejerce un empuje sobre el flotador igual al volumen de la parte sumergida multiplicada

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