Sensor Masa

INTRODUCCIÓN

En la instrumentación de procesos, dentro de la industria, es habitual la obtención de medidas indirectas de las variables del proceso mediante la medida de otras variables. Esto se debe a que hay una serie de variables físicas que se pueden medir con mayor facilidad, y a partir de estas obtener el valor de otras variables relacionadas.
Se considerará la medida de temperaturay presión como variables principales a partir de las cuales se podrán obtener otras variables.
A través de la medida de presión, se pueden obtener otras variables como pueden ser densidad, nivel, volumen y flujo.
Actualmente, se utilizan transmisores que miden la variable primaria, y el cálculo de las variables derivadas se realiza bien en una unidad dedicada o bien en la unidad central delsistema de control. Mediante la utilización de bloques de función programables por el usuario (DFB) y transmisores estándar, se puede implementar el cálculo de dichas variables en base a la programación de dichos bloques funcionales que están disponibles en dicho estándar.
Este cálculo de las distintas variables, permite además la utilización de cualquiera de las variables, tanto primariascomo derivadas en las tareas de control.

OBTENCIÓN DE DISTINTAS VARIABLES.
2.1 Medida del nivel un fluido en un tanque.Una de los procedimientos más utilizados pararealizar la medida del nivel de un depósito [4], es medir la presión hidrostática en la parte inferior del mismo, según se muestra en la figura 1.

Figura 1
Partiendo de la ecuación básica de la estática [2],

Donde
dP:variación de presión
dy: variación de altura.
ρ : densidad.
g: aceleración gravitacional
Si se conoce la densidad del fluido (ρ) y la

aceleración de la gravedad (g), se puede conocer elnivel de fluido en el depósito (h).En este caso se supone que la densidad del fluido es conocida y constante. En el caso de que la densidad pueda ser variable, se puede realizar su medida como se indica acontinuación.

Medida de la densidad de un fluido.
Para realizar la medida de la densidad de un fluido contenido en un tanque donde el nivel de dicho fluido es variable, se puede recurrir a la medida de la presión diferencial como se muestra en la figura 2.

Figura 2
Por lo tanto, si conocemos g y d, y se mide la diferencia de presión entre las dos tomas, podemos conocer la densidad del fluido(siempre y cuando sea constante y el fluido no estratifique). Es evidente que el nivel dentro del depósito siempre debe estar por encima de la toma superior para que la medida de densidad sea fiable. Otra posibilidad es utilizar dos transmisores de presión manométrica en lugar de utilizar un transmisor de presión diferencial según se muestra en la Figura 3.

Figura 3
Con esta disposición, eltransmisor de la parte inferior puede ser usado para ambas medidas, nivel y junto con el transmisor de la parte superior se obtendría la densidad.
Los pasos a seguir serían [3]:
* Calibrar el transmisor inferior para medir desde su toma hasta el máximo nivel con la densidad máxima.
* Calibrar el transmisor superior para medir desde su toma hasta el máximo nivel con la densidad máxima.
*Determinar la densidad mediante

ρ=lectura del transmisor inf. - lectura del transmisor supd.g (3

Una vez que la densidad ha sido determinada, se puede obtener el valor del nivel mediante Donde el valor de ρ es el calculado en la ecuación (3.

h=lectura del transmisor inf.ρ.g (4

Los cálculos expuestos en este apartado son válidos siempre y cuando se trabaje con depósitosabiertos, de forma que la parte superior del tanque esté a presión atmosférica.

En aquellos casos en que el depósito sea cerrado y la presión por encima del fluido pueda ser negativa o positiva, se deberá hacer la compensación para la presión estática. Esta compensación se puede hacer fácilmente sustituyendo los transmisores de presión manométrica por transmisores de presión diferencial, de forma...