Instrumentación Industrial 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.
El transmisor de nivel “inteligente” hace posible la interpretación del nivel real, la eliminación de las falsas alarmas, y la fácil calibración del aparato en cualquier puntode la línea de transmisión.
MEDIDORES DE NIVEL DE LÍQUIDOS
Trabajan midiendo, bien directamente la altura del 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 de proceso, o bien aprovechando características eléctricas del líquido.
Los primeros instrumentos de medida directa sedividen en: sonda, cinta y plomada, nivel de cristal e instrumentos flotador.
Los aparatos que miden el nivel aprovechando la presión hidrostática se dividen en: medidor manométrico, de membrana, de tipo burbujeo y de presión diferencial de diafragma.
Los instrumentos que utilizan características eléctricas del líquido se clasifican en: medidor resistivo, conductivo, capacitivo, ultrasónico, deradiación y de láser.
INSTRUMENTOS DE MEDIDA DIRECTA
El medidor de sonda consiste en una 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.

El nivel de cristal consiste en un tubo de vidrio con sus extremos conectados a bloques metálicos y cerrados porprensaestopas que están unidos al tanque generalmente mediante tres válvulas. El nivel de cristal normal se emplea para presiones hasta 7 bar.

Los instrumentos de 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.

INSTRUMENTOS BASADOS EN LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA
El medidor manométricoconsiste en un manómetro conectado directamente a la parte inferior del tanque. El manómetro mide la presión debida a la altura del 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 aireinterno a una presión igual a la ejrcida por la columna del líquido. 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 latubería 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.

El medidor de presión diferencial consiste en un diafragma en contacto con el líquido del tanque, que mide la presión hidrostática en un punto del fondodel tanque. En un tanque abierto esta presión es proporcional a la altura del líquido en ese punto y a su peso específico. Es decir:

El medidor de presión diferencial puede emplearse también en la medida de interfaces. La amplitud de la medida vendrá dada por la diferencia de presiones sobre el diafragma del elemento, primero con el tanque lleno del líquido másdenso y después con el líquido menos denso. Por ejemplo, si la interfase es aguakeroseno y el tanque tiene 3 metros de altura, la presión diferencial disponible será de:
La precisión de los instrumentos de presión diferencial es de +-0.5% en los neumáticos, +-0.2% a +-0.3% en los electrónicos y de +-0.15% en los “inteligentes con señal de salida de 4-20 mA c.c y de +-0.1% en los que se...