instrumentacion

Medidores de nivel por desplazamiento


Funcionan acoplando un flotador a un indicador mecánico mediante un brazo. El flotador se mueve a lo largo del rango del depósito y ese desplazamiento setransmite al dial mediante el brazo.
Son sencillos pero no suelen tener una precisión muy alta.
 


El medidor de nivel de tipo desplazamiento (figura 5.12) consiste en un flotador parcialmentesumergido
en el líquido y conectado mediante un brazo a un tubo de torsión unido rígidamente al
tanque o bien a un resorte de equilibrio del que pende el flotador.






En el modelo de tubo detorsión el flotador está suspendido de un pivote afilado, para reducir el
rozamiento, situado en el extremo de un brazo y el otro extremo está soldado al tubo de torsión.
Dentro del tubo, y unido asu extremo libre, se encuentra una varilla que transmite el movimiento
de giro axial a un transmisor exterior al tanque. Al variar el nivel del líquido o la interfase en el caso
de dos líquidosinmiscibles, cambia el peso del flotador con lo que la varilla libre del tubo de torsión
gira en un movimiento proporcional al movimiento del flotador y, por lo tanto, al nivel.
El movimiento angulardel extremo libre del tubo de torsión es muy pequeño, del orden de los 9°.
El tubo proporciona, además, un cierre estanco entre el flotador y el exterior del tanque (donde se
dispone el instrumentoreceptor del par transmitido). Según el principio de Arquímedes, el flotador
sufre un empuje hacia arriba que viene dado por la fórmula:

F = S × H × ɣ × g

En la que:
F = empuje del líquido
S =sección del flotador
H = altura sumergida del flotador
ɣ= 9,8 m/s2
y el momento sobre la barra de torsión es:
M = (S × H × _ × g - P) × l
siendo l el brazo del tubo de torsión y P el peso delflotador.








Figura 5.12 Medidor de nivel de desplazamiento





Tal como puede verse en la expresión anterior, al aumentar el nivel, el líquido ejerce un empuje
sobre el flotador...