Sensores de Nivel y Caudal: Funcionamiento y Aplicaciones Industriales

Traductores de Nivel: Tipos y Funcionamiento

Los traductores de nivel son dispositivos esenciales en la instrumentación industrial para medir la altura de un líquido o material en un recipiente. A continuación, se describen algunos de los tipos más comunes:

Flotador Magnético

Es un flotador que se desliza a lo largo de un tubo que contiene un imán. Al moverse, arrastra otro imán situado en el interior del tubo. El segundo imán está acoplado al cursor de un potenciómetro, por lo que la variación del nivel se traduce en una variación de resistencia, que se puede convertir en una señal eléctrica mediante un puente.

Presión Diferencial

Es un traductor de presión situado en el fondo del tanque. Si el tanque está abierto, la presión es proporcional a la altura. Si el tanque está cerrado y bajo presión, se puede hacer uso de la medida si se corrige adecuadamente.

Capacitivo

Existen diferentes formas. Consiste en dos tubos cilíndricos concéntricos y aislados, cuyo espacio de separación es ocupado por el fluido. La capacidad del condensador formado entre los tubos depende de la altura del líquido.

Ultrasonido

Se hace uso de un emisor y un receptor de ultrasonido, situados de forma que el receptor capte el sonido reflejado en la superficie del líquido, procedente del emisor. El tiempo invertido por la onda sonora, desde que se emite hasta que se recibe, depende de la distancia a la que se encuentre la superficie.

Encoder

Pueden ser incrementales o absolutos. El principio de los encoders incrementales se basa en la transmisión de un haz luminoso a través de un disco perforado con ranuras regularmente espaciadas. Los impulsos luminosos se convierten en impulsos eléctricos. La fuente luminosa es un diodo emisor de luz y el detector es un fotodiodo. Contando los impulsos es posible medir el ángulo.

Características del Encoder:

• Resolución
• Carga del eje
• Máxima velocidad de rotación
• Par de arranque
• Tipo de salida

Traductores de Caudal: Métodos de Medición

Los traductores de caudal son dispositivos utilizados para medir el volumen o la masa de un fluido que pasa por una tubería en un determinado período de tiempo. A continuación, se detallan algunos de los más relevantes:

Turbina

Es un dispositivo rotatorio situado en el interior de la tubería que gira con una velocidad proporcional al caudal. Sobre el rotor va montado un imán permanente que induce corriente en forma de impulsos sobre una bobina externa. Contando la cantidad de impulsos en un período de tiempo fijo, se obtiene una medida de caudal.

Sonda Ultrasónica

Consiste en un emisor/receptor de ultrasonidos acoplados a la tubería cuyo caudal se quiere conocer. El sonido emitido experimenta cambios en su propagación por el interior de la tubería en función del caudal, y el receptor capta dichos cambios.

Tubo Venturi

Consiste en un estrangulamiento situado en el interior de la tubería. Esto provoca una presión diferencial entre las tomas anterior y posterior que es proporcional a la raíz cuadrada del caudal. Se compone de dos piezas cónicas unidas por la parte de menor sección. Esto provoca una presión diferencial cuya magnitud permitirá conocer el caudal.