- Introducción
El transmisor de nivel de líquido es un instrumento que proporciona medición continua del nivel de líquido. Permite determinar el nivel de líquidos o sólidos a granel en un momento específico. Mide el nivel de líquidos en medios como agua, fluidos viscosos y combustibles, o en medios secos como sólidos a granel y polvos.
El transmisor de nivel de líquido puede utilizarse en diversas condiciones de trabajo, como contenedores, tanques e incluso ríos, piscinas y pozos. Estos transmisores se utilizan comúnmente en las industrias de manipulación de materiales, alimentación y bebidas, energía, química y tratamiento de aguas. A continuación, veamos algunos medidores de nivel de líquido de uso común.
- Sensor de nivel sumergible
Basado en el principio de que la presión hidrostática es proporcional a la altura del líquido, el sensor de nivel sumergible utiliza el efecto piezoresistivo de un sensor de silicio o cerámica difuso para convertir la presión hidrostática en una señal eléctrica. Tras la compensación de temperatura y la corrección lineal, se convierte en una señal de salida de corriente estándar de 4-20 mA CC. El sensor del transmisor de presión hidrostática sumergible se puede introducir directamente en el líquido y se puede fijar con brida o soporte, lo que facilita su instalación y uso.
El sensor de nivel sumergible está hecho de un elemento sensible de silicio difuso de tipo aislamiento avanzado, que se puede colocar directamente en el contenedor o agua para medir con precisión la altura desde el extremo del sensor hasta la superficie del agua y emitir el nivel del agua a través de una corriente de 4 a 20 mA o una señal RS485.
- Sensor de nivel magnético
La estructura de la aleta magnética se basa en el principio de una tubería de derivación. El nivel del líquido en la tubería principal coincide con el del equipo del contenedor. Según la ley de Arquímedes, la flotabilidad generada por el flotador magnético en el líquido y la gravedad equilibran el nivel del mismo. Cuando el nivel del líquido del recipiente medido sube y baja, el flotador giratorio en la tubería principal del medidor de nivel de líquido también sube y baja. El acero magnético permanente del flotador impulsa la columna roja y blanca del indicador para que gire 180° a través de la plataforma de acoplamiento magnético.
Cuando el nivel del líquido sube, el flotador cambia de blanco a rojo. Cuando baja, cambia de rojo a blanco. El límite blanco-rojo representa la altura real del nivel del líquido en el recipiente, lo que permite la indicación del nivel.
- Sensor de nivel de líquido magnetostrictivo
La estructura del sensor de nivel de líquido magnetoestrictivo consta de un tubo de acero inoxidable (varilla de medición), un cable magnetoestrictivo (cable guía de ondas), un flotador móvil (con un imán permanente en su interior), etc. Cuando el sensor funciona, la parte del circuito del sensor excitará la corriente de pulso en el cable guía de ondas, y el campo magnético de la corriente de pulso se generará alrededor del cable guía de ondas cuando la corriente se propague a lo largo de este.
Un flotador se encuentra fuera de la varilla de medición del sensor, y este se mueve hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la varilla al variar el nivel del líquido. Dentro del flotador hay un conjunto de anillos magnéticos permanentes. Cuando el campo magnético de la corriente pulsada se encuentra con el campo magnético del anillo magnético generado por el flotador, el campo magnético alrededor del flotador cambia, de modo que la guía de ondas, hecha de material magnetoestrictivo, genera un pulso de onda torsional en la posición del flotador. El pulso se transmite de vuelta a través de la guía de ondas a una velocidad fija y es detectado por el mecanismo de detección. Al medir la diferencia de tiempo entre la corriente pulsada transmitida y la onda torsional, se puede determinar con precisión la posición del flotador, es decir, la posición de la superficie del líquido.
- Sensor de nivel de material de admisión por radiofrecuencia
La admitancia de radiofrecuencia es una nueva tecnología de control de nivel, desarrollada a partir del control de nivel capacitivo, que ofrece mayor fiabilidad, precisión y aplicabilidad. Representa una actualización de la tecnología de control de nivel capacitivo.
La admitancia de radiofrecuencia es el inverso de la impedancia en electricidad, compuesta por componentes resistivos, capacitivos e inductivos. La radiofrecuencia es el espectro de ondas de radio del medidor de nivel de líquido de alta frecuencia, por lo que la admitancia de radiofrecuencia se puede entender como la medición de la admitancia con ondas de radio de alta frecuencia.
Durante el funcionamiento del instrumento, su sensor genera el valor de admitancia con la pared y el medio medido. Cuando el nivel del material cambia, el valor de admitancia cambia en consecuencia. El circuito convierte el valor de admitancia medido en la señal de salida del nivel del material para realizar la medición.
- Medidor de nivel ultrasónico
El medidor de nivel ultrasónico es un instrumento digital controlado por un microprocesador. Durante la medición, el sensor emite una onda ultrasónica pulsada, que recibe la onda sonora tras ser reflejada por la superficie del objeto y convertida en una señal eléctrica. La distancia entre el sensor y el objeto bajo prueba se calcula mediante el tiempo transcurrido entre la transmisión y la recepción de la onda sonora.
Las ventajas son que no hay partes móviles mecánicas, alta confiabilidad, instalación simple y conveniente, medición sin contacto y no se ve afectado por la viscosidad y densidad del líquido.
La desventaja es que la precisión es relativamente baja y la prueba presenta una zona ciega propensa. No se permite medir recipientes a presión ni medios volátiles.
- Medidor de nivel de radar
El modo de funcionamiento del medidor de nivel de líquido por radar es transmisión-reflexión-recepción. La antena del medidor emite ondas electromagnéticas, que se reflejan en la superficie del objeto medido y son recibidas por la antena. El tiempo que tardan las ondas electromagnéticas en transmitirse y recibirse es proporcional a la distancia hasta el nivel del líquido. El medidor registra el tiempo de las ondas de pulso y su velocidad de transmisión es constante, lo que permite calcular la distancia desde el nivel del líquido hasta la antena del radar para determinar el nivel del líquido.
En la práctica, existen dos modos de medición de nivel de líquido por radar: onda continua con modulación de frecuencia y onda pulsada. El medidor de nivel de líquido con tecnología de onda continua con modulación de frecuencia presenta un alto consumo de energía, un sistema de cuatro hilos y un circuito electrónico complejo. El medidor de nivel de líquido con tecnología de onda pulsada por radar presenta un bajo consumo de energía, puede alimentarse con un sistema de dos hilos de 24 VCC, lo que facilita la seguridad intrínseca, ofrece alta precisión y un amplio rango de aplicación.
- Medidor de nivel de radar de onda guiada
El principio de funcionamiento del transmisor de nivel por radar de onda guiada es el mismo que el del medidor de nivel por radar, pero envía pulsos de microondas a través del cable o varilla del sensor. La señal incide en la superficie del líquido, regresa al sensor y finalmente llega a la carcasa del transmisor. La electrónica integrada en la carcasa del transmisor determina el nivel del líquido basándose en el tiempo que tarda la señal en recorrer el sensor y regresar. Este tipo de transmisores de nivel se utilizan en aplicaciones industriales en todas las áreas de la tecnología de procesos.
Hora de publicación: 15 de diciembre de 2021