SENSORES DE NIVEL

SENSORES DE NIVEL

1) Explique los diferentes tipos de sensores de nivel.

SENSORES RADIACTIVOS

Consiste en un emisor de rayos X montado a un costado del depósito y con un

detector (el cual incluye un contador) que transforma la radiación recibida en una

señal eléctrica de corriente continua.

La radiación captada es inversamente proporcional al nivel de fluido.

SENSORES ULTRASONICOS

En estos sensores, se mide el tiempo empleado por el sonido en su trayecto desde

un emisor hasta un receptor. El instrumento tiene un emisor que proporciona breves

impulsos sónicos. Estos impulsos son reflejados por la superficie del material en el

recipiente y llegan de nuevo al emisor, que actúa ahora como receptor. El tiempo

transcurrido es una medida de la distancia entre el material y el emisor – receptor. Un

convertidor electrónico proporciona la medida del nivel. El instrumento puede incluir

un sensor de temperatura para compensar los cambios en la temperatura del aire.

Página 1

SENSORES DE NIVEL

En síntesis se basa en la emisión de un impulso ultrasónico a una superficie

reflectante y el retorno del eco a un receptor. El retardo en la captación del eco

depende del nivel del contenedor.

SENSORES CAPACITIVOS

Mide la variación en la capacitancia de un electrodo sumergido y las paredes del

depósito, en caso de que sean líquidos conductores, el electrodo está recubierto de

teflón.

Los sensores capacitivos son interruptores electrónicos que trabajan sin contacto.

Estos sensores provechan el efecto que tienen los materiales como el papel, vidrio,

plástico, aceite, agua, así como de los metales, de aumentar la capacidad del sensor

cuando se encuentran dentro del campo eléctrico generado.

Los sensores capacitivos constan de un condensador que genera un campo eléctrico.

Este condensador forma parte de un circuito resonador, de manera que cuando un

objeto se acerca a este campo, la capacidad aumenta y el circuito empieza a resonar.

Un sensor capacitivo de forma cilíndrica apenas se puede distinguir del sensor

inductivo, pues los fabricantes emplean normalmente carcazas idénticas. Lo que

hace el objeto, al estar dentro del campo eléctrico, es aumentar la capacidad de esa

área, y por lo tanto cambiar la capacitancia de la misma; esto hace que el circuito

interno del sensor entre en resonancia.

Ventajas:

Detecta prácticamente todos los materiales.

Página 2

SENSORES DE NIVEL

Buena confiabilidad, no produce el efecto de rebote, no tienen desgaste en los

contactos.

Mayor velocidad de accionamiento que la de los sensores inductivos.

La suciedad no tienen gran influencia.

Desventajas:

Más caros que los sensores inductivos.

No poseen una distancia de detección tan grande como los sensores ópticos.

SENSOR DE PRESION DIFERENCIAL

Consiste en un diafragma que mide la presión hidrostática en un punto en el fondo del

depósito.

En un contenedor abierto, el nivel será proporcional a la presión en el fondo.

En un contenedor cerrado, será proporcional a la diferencia entre la presión del fondo y

la del contenedor.

SENSOR DE TIPO FLOTADOR

Página 3

SENSORES DE NIVEL

Consta de un flotador pendiente del techo del depósito por una barra a través de la

cual transmite su movimiento a una ampolla de mercurio con un interruptor, si el nivel

alcanza el flotador, lo empuja de forma ascendente si la fuerza supera al peso del

flotador.

Al hacerlo el interruptor cambia de posición.

SENSOR POR BURBUJEO

Se emplea un tubo sumergido en el líquido, a través del cual se hace burbujear aire

mediante un rotámetro.

La presión del aire en la tubería equivale a la presión hidrostática ejercida por el

líquido, y por lo tanto al nivel que ocupa este.

SENSORES CONDUCTIVOS

Consisten en uno o varios electrodos y un relé eléctrico o electrónico, el cual varía

cuando el líquido moja a los electrodos.

Página 4

SENSORES DE NIVEL

SENSOSRES DE NIVEL EN SOLIDOS

Detectores de nivel de punto fijo

Varilla flexible

Medidor conductivo

Cono suspendido

Detector de diafragma

Detectores de nivel continuos

Medidor de sondeo electromecánico

Medidor de presión diferencial

Medidor por ultrasónicos

VARILLA FLEXIBLE

Consiste en una varilla de acero que al hacer contacto con los sólidos actúa sobre un

interruptor, emitiendo una señal de salida.

CONDUCTIVO

Se basa en la disposición de unos electrodos que se cortocircuitan cuando son

alcanzados por los sólidos.

Página 5

SENSORES DE NIVEL

CONO SUSPENDIDO

El cono suspendido acciona un interruptor cuando el nivel de solido lo alcanza, puede

usarse como nivel de alta o baja. Es barato y se usa en recipientes abiertos, se utiliza

en carbón, grano y caliza.

DETECTOR DE DIAFRAGMA

Consiste en accionar un interruptor automáticamente cuando entra en contacto con

una membrana. El material del diafragma puede ser tela, goma, neopreno o fibra

de vidrio.

Esta técnica tiene como ventajas su bajo costo y también puede emplearse en

tanques cerrados, sometidos a baja presión.

2) Escriba las características técnicas de un sensor de nivel.

Características técnicas de un sensor de nivel MOD.SPN.605

Alimentación: 10 a 30 Vcc

Salida: 4 a 20 mA (dos hilos)

Precisión total: 0.2% FS

Página 6

SENSORES DE NIVEL

Deriva térmica: < 0,2% FS/10ºC

Temperatura liquido: -10 a 60ºC

Carga máxima: 500ohmios a 24 Vcc.

Racor de montaje de 1” GAS

Versión ATEX

Caja de aluminio IP.65

3) Detalle 10 aplicaciones petroleras de sensores de nivel.

1. Detección de nivel y presión; los sensores son especialmente para las

aplicaciones de la industria petroquímica, ya que estos suministran datos

fiables sobre el volumen, nivel de llenado y presión en todo tipo de medios.

2. Medición del crudo del petróleo mezclado con agua marina o diferentes

gases.

3. Para la medición ultrasónica (nivel continuo).

4. Para determinar la transferencia de calor, para medir temperatura del fluido.

5. Detecciones de flujo en tuberías de drenaje-

6. Medidores de flujo másico de gases.

7. Medir el nivel de arena, la cual esta permiten detectar cuando el nivel

maximopermisible de arena se ha alcanzado y tomar la acción

correspondiente.

8. Control local, permite al interruptor ignorara la acumulación de material

viscoso

9. Prevenir fuga o indicación de alto nivel.

10.Sensado de aberturas en sistemas de seguridad y alarma.

Página 7