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El mejor método para medir o monitorear los niveles de fluido: Depende de su aplicación.

Medir y monitorear los niveles de fluido de manera precisa y con exactitud requiere la metodología correcta para el medio y recipiente elegidos. Normalmente se seleccionará uno de los seis métodos para monitorear los niveles de fluido, y cada uno tiene sus ventajas y desventajas:
  • Transmisores de nivel continuo con flotador
  • Transmisores de presión diferencial
  • Celdas de carga
  • Transmisores de nivel con radar
  • Radio Frecuencia (Transmisores de nivel capacitivo RF)
  • Transmisores ultrasónicos de nivel

Transmisores de Nivel Continuo con Flotador

Transmisores de Nivel Continuo con Flotador
Transmisores de Nivel Continuo con Flotador
Estos monitores de nivel utilizan un flotador suspendido sobre el líquido, sujetado por una vara o varilla, el cual envía una vibración al sensor a través de la misma.

Existen dos clases principales. En diseños magnetoestrictivos, el flotador contiene un imán que interrumpe el pulso electrónico enviado desde el sensor. La vibración de retorno (pulso de retorno) es cronometrada y el nivel del flotador es determinado.

Los sensores de nivel resistivo utilizan el mismo sistema con varilla e imán, sin embargo, en este la varilla cuenta con interruptores de láminas con resistencias. A medida que el flotador se eleva o desciende, los interruptores se cierran y cambian la resistencia del circuito. La resistencia indica la posición del flotador al sensor.

Se puede instalar otro grupo de sensores y flotadores para medir los niveles de dos fluidos distintos. Por ejemplo, si se quiere revisar un tanque de almacenamiento subterráneo para detección de derrames, se pueden utilizar dos sensores para saber si existe un fluido (aceite) que esté flotando sobre otro (agua).

Estas medidas son exactas. Una de las grandes ventajas de las mediciones por flotador es la precisión en materiales espumosos. Otras tecnologías sin contacto, como la de ultrasonido, suele dar resultados falsos bajo estas condiciones.

Sin embargo, el requerir contacto presenta desventajas, ya que los materiales en las varillas o flotadores pueden no ser compatible con el ambiente. La temperatura o la flotabilidad pueden alterar la exactitud de los resultados. Por último, el desplazamiento de flotadores y varillas en envases muy pequeños puede llevar a resultados imprecisos.

Los transmisores de nivel continuo con flotador son apropiados y eficaces para aplicaciones comunes.

Transmisores De Presión Diferencial

Presión Diferencial
Presión Diferencial
Utilizados de manera difundida en diversas aplicaciones, los transmisores de presión diferencial se pueden utilizar para determinar niveles de fluido al determinar la diferencia de presión entre la salida de alta presión y la salida de baja presión en su configuración usual.

La diferencia de presión se vuelve una señal de salida que se calibra para indicar el nivel de fluido.

Celdas de Carga

Celda de Carga Miniatura
Celda de Carga Miniatura
Una celda de carga es una técnica de transductor que mide el peso, una fuerza mecánica o una carga, y crea una señal de salida que transmite los datos a ser extrapoladas a un nivel de fluido.

Estas tecnologías varían, de muy asequibles y genéricas a diseños personalizados y fáciles de instalar, de las listas para usar a las extremadamente complicadas. Su aplicación determinará cual será la más apropiada y efectiva de acuerdo al precio.

El monitoreo de fluido normalmente presenta una menor complejidad. La fuerza es unidireccional, estática y repetitiva.

Se aplican los inconvenientes en cuanto a las tecnologías de contacto y variaciones de temperatura.

Transmisores de Nivel con Radar

 Transmisor de Nivel de Ondas Radar Guiado
Transmisor de Nivel de Ondas Radar Guiado
Este es un método sin contacto que implica rebotar un pulso electromagnético en una superficie y medir el tiempo que requiere en volver al sensor.

Cuanto más rápido regrese el pulso, mayor el nivel del líquido.

El método de medición sin contacto ofrece ventajas en las que las características del medio no son tan restrictivas. Sin embargo, los radares funcionan mejor con envases metálicos. Los envases pueden hacer que algunos medios no puedan usar esta tecnología.

Medios altamente corrosivos, por ejemplo, no se pueden almacenar en recipientes metálicos, así que para tal situación el radar no sería la mejor opción.

La tecnología de detección por radar requiere un tiempo de instalación. El software se tiene que instalar para poder calibrar el equipo. La calibración elimina los ecos falsos dentro del envase.

La calibración elimina los falsos ecos desde el interior del recipiente.

Estas restricciones y necesidades implican otro inconveniente para el radar: la portabilidad. Si usted necesita medir muchos tanques o algunos fluidos más densos, el radar quizá no sea su mejor opción.

Los sensores con radar pueden utilizarse cuando los materiales son inflamables o están sucios, cuando la composición, temperatura, o el vapor del espacio es variable, por ejemplo, un contenedor en una cervecería en el que las características del aire dentro cambian a medida que la levadura trabaja y se crea una capa de espuma. En este ejemplo, ningún otro tipo de sensor funcionaría.

Capacitancia de Radio Frecuencia

La tecnología de radio frecuencia utiliza características eléctricas de capacitores en un envase para localizar el contorno de la superficie. Así es, el contorno.

Esta tecnología puede utilizar los niveles de gránulos o fluidos con diversas densidades.

El equipo es similar al de sondeo de nivel con flotador, solo que en lugar de utilizar imanes, el lateral del contenedor sirve comúnmente como segundo conductor. Este método define un área de interés, el interior del envase, compartido por dos conductores. El volumen se define con la suma de las áreas en el sondeo.

Se basa en la capacitancia eléctrica, que es la habilidad que tiene un conductor para almacenar una carga eléctrica que existe entre dos conductores. Esta capacitancia también es afectada por el medio y los fluidos no conductores o el material que se mida.

El aire tiene un mínimo efecto en la capacitancia de la sonda y el lateral del contenedor. Diversos fluidos o materiales tienen características aislantes relativamente altas.

A medida que la sonda mide las propiedades aislantes altas comparadas con el aire, señala los fluidos o materiales a nivel del aire, así como un nivel relativo de propiedades aislantes que pueden indicar una superficie desnivelada.

Una desventaja de esta tecnología es la acumulación de fluido en la sonda, ya que si no se le da mantenimiento y limpieza puede generar lecturas erróneas de nivel.

Es importante configurar la sonda y el envase de manera correcta, para lo cual existen diseños a la medida que se adecuaran para su necesidad.

Sensores y Transmisores de Nivel de Líquidos Ultrasónicos

Ultrasonic Distance and Level Sensor
Sensores y Transmisores de Nivel de Líquidos Ultrasónicos
Parecidos al radar, los sensores ultrasónicos son poco sensibles a las características del envase. Es básicamente una tecnología para niveles de fluido en los que una medida será suficiente.

Ya que no es una tecnología de contacto se puede medir ácido, químicos de imprenta o incluso aguas residuales de manera sencilla.

Los grumos o fluidos esponjosos pueden alterar la precisión de esta tecnología si no se diseña un proceso más sofisticado para la recolección de información.

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