nivel y flujo soison

INSTRUMENTACIÓN DE NIVELES, LÍQUIDOS Y SECOS

“SOISON”

MEDIDA DE TEMPERATURA

o Freddy Tutilloo Instrumentación o 4 TD

MEDICIÓN DE NIVEL• La medición del nivel de líquidos o materiales dentro

de un recipiente puede parecer sencilla, pero puede convertirse en un problema más o menos difícil cuando el material es corrosivo o abrasivo, cuando se mantiene a altas presiones, cuando es radioactivo o cuando se encuentra dentro de un recipiente sellado en el que no conviene tener partes móviles o cuando es prácticamente imposible mantenerlas.

MEDICIÓN DE NIVEL• Las dificultades se presentan cuando se requiere

una gran precisión en mediciones dentro de recipientes muy pequeños o muy grandes, receptáculos abiertos y depósitos.

LA MIRILLA DE VIDRIO

• La mirilla de vidrio es otro sencillo método visual para medir el nivel de materiales líquidos no corrosivos que no manchan y no son pegajosos.

• En las mediciones en depósito cerrado se pueden mantener presiones más o menos altas utilizando mirillas protegidas para mayor seguridad en caso de ruptura

LA MIRILLA DE VIDRIO

• Normalmente, las mirillas de vidrio se utilizan para medir niveles de líquido por el método visual con fluctuaciones de 91cm (3pies) o menos.

• En algunos casos se utilizan alumbrados especiales detrás de las mirillas y están arreglados de tal modo que se pueden ver diferentes colores para distintos líquidos de niveles.

MIRILLA DE VIDRIO

• Se pueden agregar sensores fotoeléctricos a las mirillas para asegurar el control automático del nivel. En este tipo de instalación, el detector sensible a la luz y el relevador proporcionan la señal para iniciar la actividad de bombas o válvulas.

• Se debe cuidar que el calibre de la mirilla sea lo mayor posible, ya que es demasiado pequeño, se registra la acción capilar y el nivel indicador será más alto que el real.

MIRILLA DE VIDRIO

• La mirilla de vidrio indica los cambios de nivel con una precisión de 1/64 plg en las mejores condiciones, pero no señala el volumen real de líquido del depósito.

• Por lo tanto, si la medición del nivel debe establecer el volumen de líquido del depósito, la medición de carga se puede expresar como:

Se puede expresar como:

Sistemas de flotadores para medición de niveles

• Cuando se necesita una indicación o el registro de una medición de nivel, se puede emplear un sistema que tenga un flotador y una cinta o un flotador y una cadena al tratarse de depósitos abiertos.

Sistemas de flotadores para medición de

niveles

• En depósitos cerrados, al vacío o bajo presión que se deben tener sellados; se acostumbra usar flotadores con brazo de torsión, flotadores de jaula, flotadores magnéticamente acoplados y dispositivos hidráulicos operados con flotador.


• El flotador se debe construir de tal manera que flote dentro del material. Esto significa que la densidad del flotados debe ser inferior a la del material que lo sostiene.

• El material debe escogerse también de manera que no se pueda corroer o erosionar por acción del material en el que flota.


• Las únicas limitaciones en un sistema de medición de nivel con flotador y cinta o cadena son las que impone la variación de nivel que se va a medir en el depósito o la columna hidrostática en particular y una decisión práctica respecto al tamaño del flotador para dicha aplicación.

•

• Los mecanismos de flotador de bola se pueden emplear en depósitos abiertos o cerrados.

• Este tipo de mecanismos para medir niveles se emplea normalmente cuando existe un cambio de nivel limitado y están destinados definitivamente a medir niveles determinados por la longitud del brazo que sostiene al flotador de bola.

Mecanismo de flotador de bola


• Para mediciones prácticas, el arco no debe sobrepasar de 60 grados para obtener una respuesta con precisión satisfactoria en la medición.

• El mecanismo de flotados de bola se puede utilizar en depósitos sellados sacando el eje giratorio a través de un sello de empaque o lo que se denomina estopero.


El eje giratorio• El eje giratorio se puede usar para operar una

válvula de control con el objeto de mantener el nivel adecuado dentro del depósito; pero la acción de la válvula para medir y controlar el nivel será errática si hay ondulaciones en la superficie que se mide.

• Uno de los usos más frecuentes del flotador de bola y del mecanismo de válvula de control para regular el nivel de un líquido es el depósito de agua de los excusados.

MEDIDORES MAGNÉTICOS DE FLOTADOR DE BOLA

• Los medidores magnéticos del flotador de bola, del tipo general se pueden utilizar para medir niveles cuando es necesario aislar el flotador del material que se mide.

• Ambos imanes tienen polos magnéticos opuestos, de modo que se atraen entre sí.

Flotador de Jaula• Los medidores de nivel que funcionan mediante

un flotador de jaula son una variación del medidor de flotador de bola, en el que el flotador está ubicado dentro de una unidad cerrada que va unida al depósito donde se mide o controla el nivel.

SISTEMAS DE CAIDA DE PRESIÓN

• En la medición de presión del nivel de líquido, la altura de este se determina debido a dos factores principales, que son la presión y la densidad del líquido. Esta relación se puede expresar en la forma siguiente

En un ejemplo para medir el nivel de un liquido utilizando el sistema de burbujas. El tubo por el que pasa el aire debe ser lo suficientemente largo para llegar al nivel cero del sistema, determinado con anticipación. En el nivel cero no hay ninguna contrapresión, de manera que el aire fluye libremente. La presión aumenta por cada pulgada de nivel que se incrementa.


SISTEMAS DE CAIDA DE PRESIÓN• Los indicadores de manómetro para

niveles de líquido se pueden utilizar en recipientes cerrados o abiertos.

• Es absolutamente necesario que no se mezcle el líquido del recipiente con el manómetro.

• Podemos medir con esta ecuación

• La misma ecuación es válida para aplicaciones en depósitos abiertos o cerrados.

• El método se limita a la altura de la columna manométrica que pueda tolerarse, ya que la medición de grandes variaciones de nivel implica un tubo demasiado alto.


• Para medir el nivel de líquido se puede emplear también un manómetros medidor de flujo, ya sea de registro o indicador.

• Cuando se usa un manómetro de columna para medir niveles líquidos, se debe diseñar un tubo de rango para usarse con cada aplicación en particular.


LOS INDICADORES O REGISTRADORES DE DIAFRAGMA PARA NIVELES DE

LÍQUIDO

• Los indicadores o registradores de diafragma para niveles de líquido sirven para medir niveles líquidos de fluido corrosivos o cuando no se desea burbujear un gas a través del líquido, que pudiera causar la contaminación o su cristalización.

• Los medidores de diafragma también se pueden usar par medir el nivel de sólidos si dicho diafragma está en el lado del depósito o receptáculo.

INSTRUMENTOS ELECTRICOS PARA MEDIR NIVELES.

• En líquidos conductores se pueden instalar electrodos en los puntos de alto y bajo nivel. Cuando el nivel de líquido se eleva hasta el electrodo superior, se completa un circuito eléctrico y la señal se puede usar para activar válvulas o bombas al igual que luces indicadoras u otras clases de señales.

INSTRUMENTOS ELECTRICOS PARA MEDIR NIVELES

• En estos sistemas se emplean voltajes bajos para eliminar peligros para los operadores y con el objeto de evitar la producción de arcos en los electrodos de contacto.

• Las ventajas de estos sistemas son que la señal se puede transmitir a cualquier lugar y es factible usarlos en depósitos a presión sin utilizar sellos de empaque o ejes.

INSTRUMENTOS ELECTRO-ELECTRÓNICOS PARA MEDIR

NIVELES.

• Los dispositivos detectores y de control de tipo electrónico incluyen los de conductancia, capacitancia, corriente parásita, ultrasónicos y radio frecuencia, que normalmente emplean un mecanismo eléctrico de control, indicación y registro.

• Tipo de conductancia: Los instrumentos de medición de nivel por conductancia, son una variante del sistema de resistencia de varilla.


NIVELES.• No se requieren ajustes, ya que los niveles se

pueden controlar con márgenes reducidos y no los afecta, dentro de ciertos límites, la presión, temperatura o líquidos corrosivos.

• Los controles de nivel activados por conductancia se deben escoger con la sensibilidad adecuada para llenar los requisitos de los líquidos específicos que se van a medir.


NIVELES.

• La sensibilidad para los valores de 100000 ohms por cm o menos se considera mediana, y alta para los valores que van de 100000 a 2000000 se clasifican como grandes sensibilidades. Cada rango de sensibilidad (mediana y alta) tiene un requisito de control individual.

• Las aplicaciones industriales se pueden llevar a cabo a temperaturas que vayan de -43 a 43 C de temperatura ambiente.

TIPO CAPACITANCIA• Los medidores por capacitancia se fabrican para

detección discreta con detectores o para indicación continua del nivel.

• Estos medidores se pueden utilizar para indicar el nivel de materiales alcalinos, ácidos, compuestos químicos, alimentos, combustibles, granos sólidos granulados, fluidos hidráulicos, aceites, peróxidos, polvos, lechadas, vapor y agua.

TIPO CAPACITANCIA

• El cambio de capacitancia origina un cambio en la frecuencia del oscilador para producir una señal a través de los circuitos electrónicos que indica la condición del nivel alto o bajo y activar o desactivar el dispositivo de control apropiado.

TIPO ULTRASÓNICO• Del medidor ultrasónico, las carillas que se

emplean tiene muestras para producir una señal ultrasónica predeterminada cuando quedan fuera del material cuyo nivel se está midiendo y controlando.

• Estas varillas se pueden colocar en varios ángulos para producir la acción de control deseada de acuerdo con la aplicación en particular.

• Los medidores de nivel ultrasónicos requieren el uso de un generador y un receptor ultrasónicos.

TIPO ULTRASÓNICO• Los sistemas de medición de nivel de tipo

ultrasónico se pueden emplear para líquidos y sólidos granulados que sean lo suficiente pequeños para llenar las muescas y producir un cambio en la señal transmitida en comparación con la recibida.

INSTRUMENTOS NUCLEARES PARA LA MEDICION DE NIVELES.

• La teoría del funcionamiento de un sistema nuclear para medir niveles se basa en la absorción de la energía de un rayo por el material lechada, líquido o sólido, cuyo nivel se está midiendo. En este caso se verá el uso de fuentes y detectores de radiación gamma.


• En este caso, la medición del nivel se basa en el principio de la absorción de radiación gamma por medio de la cual el material que se está midiendo absorbe o atenúa la radiación que proviene de la fuente radiación que se capta mediante el detector.


• Al variar el nivel del material dentro del recipiente también se produce un cambio en la radiación detectada. La salida del detector se condiciona de tal modo que se capte mediante un sistema de salida de tubo Geiger-Mueller.

MEDCION DE NIVEL POR PESADO.

• Los niveles de sólidos y líquidos se pueden medir con mucha precisión pesándolos, a condición de que el depósito de procesamiento no imponga un límite práctico a la aplicación del método. Este método se utiliza con frecuencia cuando hay un flujo continua portado por un transportador, flujo que se controla regulando un nivel en la tolva de dosificación o alimentación.

INSTRUMENTACIÓN Y MEDICION DE FLUJOS

• El flujo de material en un proceso o sistema se puede medir mediante una gran variedad de métodos que dependen del material, el volumen, la precisión necesaria y el control requerido. Los principales métodos que se utilizan en la industria incluyen medidores de carga, de áreas, electromagnéticos, de masas, de desplazamiento positivo y de canal abierto.

MEDIDORES DE FLUJO DE CARGA

• Los medidores de flujo de carga constituyen el tipo de dispositivo más común que sirve para medir el flujo de gases, líquidos y lechadas. Estos medidores determinan la presión diferencial en un a restricción al flujo.

ELEMENTO DE FLUJO ANNUBAR

• El elemento de flujo Annubar es una versión comercial del principio del tubo pitot se muestra un esquema de éste. El Annubar es una innovación de la Ellison Instrumen.

ELEMENTO DE FLUJO ANNUBAR

• Aunque el diseño es nuevo, se basa en la ecuación fundamental de flujo de Bernoulli para el equilibrio de energía. Este dispositivo, que es muy sencillo, se compone de una par de probadores pequeños, sensores de presión, se compone de un par de probadores pequeños, sensores de presión, montados perpendicularmente dentro de la corriente del flujo mediante un aditamento roscado convencional o un niple de tubería.

Medidores de flujo de presión diferencial

• El medidor de carga o presión diferencial es el dispositivo que se usa con mayor frecuencia para determinar la presión diferencial creada por un tubo Venturi, una boquilla de flujos o una placa con orificio, Estos medidores de carga pueden ser desde un simple medidor de tubo en U hasta los dispositivos más complejos en que se utilizan convertidores diferenciales y métodos de puente de inductancia, según la aplicación

nivel y flujo soison

Documents