sábado, 17 de octubre de 2009

INSTRUMENTOS BASADOS EN CARACTERISTICAS ELECTRICAS DEL LIQUIDO

El medidor de nivel conductivo o resistivo.

Consiste en uno o varios electrodos  y un relé eléctrico o electrónico que es excitado cuando el líquido moja a dichos electrodos.

El líquido debe ser lo suficientemente conductor como para excitar el circuito electrónico, y de este modo el aparato puede discriminar la separación entre el líquido y su vapor, tal como ocurre, por ejemplo, en el nivel de agua de una caldera de vapor. La impedancia mínima es del orden de los 20 M/cm, y  la tensión de alimentación es alterna para evitar  fenómenos de oxidación en las sondas  por causa del fenómeno de la electrólisis.

Cuando el líquido moja los electrodos se cierra el circuito electrónico y circula una corriente segura del orden de los 2 mA; el relé electrónico dispone de un temporizador de retardo que impide su enclavamiento ante una ola del nivel  del  líquido o ante cualquier perturbación momentánea o bien en su lugar se disponen dos electrodos poco separados enclavados eléctricamente en el circuito.

El instrumento se emplea como alarma o control de nivel alto  y bajo, utiliza relés eléctricos para líquidos con buena conductividad y relés electrónicos para líquidos con  baja conductividad. Montado en grupos verticales de 24 o más electrodos, puede complementar los típicos niveles de vidrio de las calderas, y se presta a la transmisión del nivel a la sala de control y a la adición de las alarmas correspondientes.

El  instrumento es versátil, sin partes móviles, su campo de  medida  es grande con la limitación física de la longitud de los electrodos. El líquido contenido en el estanque debe tener un mínimo de conductividad y si su naturaleza lo exige, la corriente debe  ser baja para evitar la deterioración del producto.  Por otro lado, conviene que la sensibilidad del aparato sea ajustable para detectar la presencia de espuma en caso necesario.

Medidor  de  nivel  capacitivo.

Mide  la  capacidad  del  condensador  formado  por  el electrodo sumergido en el líquido y las paredes del estanque. La capacidad del conjunto depende linealmente del nivel del líquido.

En fluidos no conductores se emplea un electrodo  normal  y la capacidad total del sistema se compone de la del líquido, la del gas superior y la de las conexiones superiores. 

En  fluidos  conductores   el   electrodo  está   aislado  usualmente  con   teflón interviniendo   las capacidades adicionales entre el material aislante y el electrodo en la zona del líquido y del gas.

La precisión de los transductores de capacidad es de  1 %.

Se caracterizan por no tener partes móviles, son  ligeros, presentan  una  buena resistencia a la corrosión y son de fácil limpieza. Su campo de medida es prácticamente ilimitado. 

Tiene  el inconveniente de que la temperatura puede afectar las constantes dieléctricas (0,1 % de aumento de la constante dieléctrica / °C)  y de que  los posibles contaminantes contenidos en el  líquido puedan adherirse al electrodo variando su capacidad y falseando la lectura, en particular en el caso de líquidos conductores.

Medidor de nivel ultrasónico.

Se basa en la emisión de un impulso ultrasónico a una superficie reflectante  y la recepción  del eco del mismo en un receptor. El retardo en la  captación del eco depende del nivel del estanque.

Los sensores trabajan a  una frecuencia de unos  20  KHz.  Estas ondas atraviesan con cierto amortiguamiento o reflexión el medio ambiente de gases o vapores y se reflejan en la superficie del sólido o del líquido.

La precisión  de  estos instrumentos es de   1 a  %. Son adecuados para todos los tipos de estanques de líquidos o fangos pudiendo construirse a prueba de explosión. Presentan el inconveniente de ser sensibles a la densidad de los fluidos y de dar señales erróneas cuando la superficie del nivel del líquido no es nítida como es el caso de un líquido que forme espuma, ya que se producen falsos ecos de los ultrasonidos.

La utilización de la computadora permite, a través de un programa, almacenar el perfil ultrasónico del nivel, y así tener en cuenta las características particulares de la superficie del líquido, tal como la espuma, con lo cual se mejora la precisión de la medida.

Medidor de nivel Láser.

Se utiliza en aplicaciones donde las condiciones son muy duras, y donde los instrumentos de nivel convencionales fallan; tal  es el caso de  la  medición de metal fundido, donde la medida del nivel debe realizarse sin contacto con el líquido y a la mayor distancia posible por existir unas condiciones de calor extremas.

El sistema consiste en un rayo  láser enviado a través de un tubo de acero y dirigido por reflexión en un espejo sobre la superficie del metal fundido.

El aparato mide el tiempo que transcurre entre el impulso emitido y el impulso de retorno que es registrado  en un foto detector de  alta resolución,  y este  tiempo es directamente proporcional a la distancia del aparato emisor a la distancia a la superficie del metal en fusión, es decir, da la lectura del nivel.

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