NIVELM en C. Ivonne Yesenia Hernández GonzálezIng. Lourdes Reyes GonzálezIng. Martínez Gorostieta Claudia Lizbeth

El nivel es una variable muy importante en los procesos ya que está vinculada a la operación del equipo, al inventario, etc. Lo más común es designar con nivel a la posición de la interface líquido-gas o sólido-gas. Pero también se suele medir y controlar la interface líquido-líquido y líquido sólido.

La medición de nivel se puede realizar por medidas directas o indirectas, claro está que los métodos indirectos tienen un error inherente debido a que el nivel se determina a partir de la medida de otra variable

NIVEL

CLASIFICACIÒN

MEDICIÒN DIRECTA-SONDA,CINTA Y PLOMADA

Consiste en una varilla o regla graduada de una longitud conveniente para ser introducida dentro de un depósito.

Es muy práctico sobre todo si el contenido a medir es tóxico o corrosivo.

Miden el nivel del fluido mediante un flotador el cual es impulsado por la presión del fluido y este se lee mediante una regla.

Sirve para medir niveles pequeños, medianos y grande.

MEDICIÒN DIRECTA-NIVEL DE CRISTAL Consiste en un tubo de vidrio

con sus extremos conectados al tanque mediante bloques metálicos y válvulas.

El nivel de cristal normal se emplea para presiones de hasta 700 KPa, para presiones más elevadas se usa un cristal grueso.

Ofrece gran seguridad en la lectura del nivel del líquido, pudiendo controlar o calibrar con este las lecturas de otros aparatos.

No tiene señal de salida. Usado para medir solo niveles

medianos y grandes.

MEDICIÒN DIRECTA-FLOTADOR Y TIPO YOYO

Consisten en un flotador situado en el seno del líquido y conectado al exterior del tanque indicando directamente el nivel. Es el más utilizado en tanques de gran capacidad, tales como fuel-oil y gas-oil.Contacto directo con el fluido.Su exactitud es de ±0.5% .El tipo yoyo trabaja con el mismo principio pero es empleado para medición de solidos en tanques.Se usa cunado se trabaja con presiones superiores a 25 bares.Tiene señal de salida, por lo que puede ser controlado desde una computadora.La escala está graduada de forma inversa

MEDICIÒN INDIRECTA-PRESIÒN HIDROSTÀTICA

Consiste en un manómetro conectado directamente a la parte inferior del tanque, la lectura del manómetro indicará directamente la altura entre el nivel del líquido y el eje del manómetro.

Este tipo de sensor logra medir niveles bastante pequeños.

No sirve para fluidos sucios ya que destruye el fuelle del instrumento.

MANOMÈTRICO

Este utiliza una membrana conectada con un tubo estanco lleno de aire a un instrumento medidor de presión.

La fuerza ejercida por la columna de líquido sobre el área de la membrana comprime el aire atrapado en el tubo con una presión igual a la presión ejercida por la columna de líquido.

El medidor tiene una exactitud de hasta 1% y puede trabajar hasta temperaturas de 60 º C.

No es conveniente usarlo para líquidos corrosivos. Usado para medir niveles pequeños y medianos.

MEMBRANA

BURBUJEOCompuesto por un tubo sumergido en el líquido, a través del cual se hace burbujear aire.La presión del aire en la tubería equivale a la presión hidrostática ejercida por la columna de líquido, es decir, el nivel.Se puede aplicar con líquidos corrosivos o con materiales en suspensión, y en emulsiones. No se usa para líquidos altamente viscosos.Puede medir niveles pequeños, medianos y grandes.

PRESIÒN DIFERENCIAL DE DIAFRAGMADiferencial consiste en un diafragma en contacto con el líquido del tanque, que permite medir la presión hidrostática en un punto del fondo del tanque.Su precisión al medir es bastante buena en este tipo de instrumentos.El material del diafragma debe ser compatible con el fluido del tanque.Empleado para medir niveles desde pequeños hasta grandes.

MEDICIÒN INDIRECTA-ELÈCTRICASRESISTIVOS• Consta de un flotador conectada a un eje giratorio

mediante un brazo, el cual hace girar el eje de un potenciómetro o desplaza la guía de un potenciómetro recto.

CONDUCTIVOS• Circuito eléctrico que cierra cuando el liquido toca los

electrodos.• Tiene señales de salida.• Usado normalmente para niveles medianos y grandes.• El liquido manejado debe tener un mínimo de

conductividad.

CAPACITIVOS• Funciona midiendo la capacidad de un condensador

(capacitor) formado por un electrodo sumergido en el medio del tanque y las paredes del tanque.

• La precisión de este instrumento está en el orden del ±1%.

• Lo afecta la temperatura y las incrustaciones en el electrodo.

ULTRASONICOS Este método se basa en la emisión de un impulso

ultrasónico a una superficie reflectante, la superficie libre, y la recepción del eco del mismo en el receptor.

Su principio funcional es el tiempo que tarda en llegar la onda de sonido al fluido.

Es empleado para niveles pequeños y medianos. Lo afecta la temperatura, la presencia de espuma, etc. Los sensores trabajan a una frecuencia de 20 a 200 KHz.

RADIACIÒN Consiste en el uso de una

fuente de radiación y un detector de radiación, dependiendo del sitio en donde se coloquen ambos la radiación captada por el detector será proporcional al nivel del tanque.

Esta es usada principalmente cuando la fuente está montada sobre un flotador.

La radiación atraviesa diversos materiales por lo cual el sistema puede colocarse al exterior del tanque.

Se puede usar en líquidos corrosivos y a alta presión y temperatura.

Alta velocidad de respuesta y larga vida.

Se trabaja con elementos radioactivos peligrosos lo cual requiere licencia.

Otros Fenómenos

NIVEL ÓPTICO

NIVEL VIBRATOR

IO

DISPERSIÓN

TÉRMICA

Se basa en el uso de fibras ópticas, de

forma que la electrónica

necesaria se encuentra

suficientemente alejada del punto de medida.

Consiste en una horquilla que vibra a

su frecuencia de resonancia.

Consiste en dos sondas de

resistencia, una de las cuales se calienta

y la otra está a la temperatura del

proceso, con lo que proporcionan dos

resistencias diferentes.