Tipos comunes de indicadores de nivel
- Indicador de nivel magnético
- Indicador de nivel de bola flotante
- Medidor de nivel de cinta de acero
- Medidor de nivel por radar
- Indicador de nivel magnetostrictivo
- Medidor de nivel de entrada de RF
- Indicador de nivel de diapasón
- Indicador de nivel de placa de vidrio/tubo de vidrio
- Indicador de nivel hidrostático
- Transmisor de nivel de presión
- Medidor de nivel capacitivo
- Medidor de nivel de flotador eléctrico inteligente
- Medidor de nivel de flotabilidad
- Transmisor de nivel flotante
- Medidor de nivel de contacto eléctrico
- Indicador de nivel electrónico bicolor magnético
- Indicador de nivel de medición externo
- Indicador de nivel hidrostático
- Medidor de nivel ultrasónico
- Medidor de nivel de presión diferencial (medidor de nivel de doble brida)
Principios de funcionamiento de los indicadores de nivel comunes
1. Medidor de nivel de placa magnética
También conocido como medidor de nivel de flotador magnético o medidor de nivel de columna magnética.
Este medidor funciona según el principio de un vaso comunicante, desarrollado en base a los principios de flotabilidad y acoplamiento magnético.
A medida que el nivel de líquido en el recipiente que se mide aumenta o disminuye, el acero magnético permanente dentro del flotador se transmite al panel indicador de la columna magnética a través del acoplamiento magnético, lo que hace que la columna roja y blanca gire 180°.
Cuando el nivel del líquido aumenta, la columna cambia de blanco a rojo, y cuando el nivel del líquido baja, cambia de rojo a blanco. La intersección de rojo y blanco en el panel indica la altura real del nivel de líquido en el contenedor, mostrando así el nivel de líquido.
2. Indicador de nivel flotante
El indicador de nivel flotante funciona principalmente según los principios de flotabilidad y campo magnético estático.
La ubicación del flotador que contiene un imán (en lo sucesivo denominado flotador) dentro del medio que se mide está influenciada por la flotabilidad: los cambios en el nivel del líquido provocan cambios en la posición del flotador magnético.
El imán dentro del flotador interactúa con un sensor (interruptor de láminas magnético), lo que hace que varíe el número de componentes (como resistencias fijas) conectados en el circuito, cambiando posteriormente las cantidades eléctricas dentro del sistema del circuito de instrumentación.
Básicamente, los cambios en la posición de la boya magnética provocan variaciones en las cantidades eléctricas. El estado del nivel de líquido dentro del contenedor se refleja detectando estos cambios en la cantidad eléctrica.
3. Medidor de nivel de cinta
El medidor de nivel de cinta está diseñado y fabricado según el principio de equilibrio mecánico.
Cuando cambia el nivel del líquido, el equilibrio mecánico original se altera por la flotabilidad que afecta al flotador, alcanzando un nuevo equilibrio mediante el movimiento de la cinta de acero.
El dispositivo de detección del nivel de líquido (flotador), en función del estado del nivel del líquido, activa el movimiento de la cinta de acero. Este desplazamiento impulsa la rotación del eje de transmisión mediante el movimiento de la cinta de acero, que a su vez actúa sobre el contador para visualizar el nivel del líquido.
4. Medidor de nivel por radar
El indicador de nivel por radar es un instrumento de medición basado en el principio del tiempo de vuelo. Las ondas de radar viajan a la velocidad de la luz y su tiempo de viaje se puede convertir en una señal de nivel mediante componentes electrónicos.
La sonda emite pulsos de alta frecuencia que se propagan a lo largo de una sonda tipo cable.
Cuando estos pulsos encuentran la superficie del material, se reflejan y son recibidos por el receptor dentro del instrumento, que luego convierte la señal de distancia en una señal de nivel.
5. Indicador de nivel magnetostrictivo
Durante el funcionamiento del sensor medidor de nivel magnetoestrictivo, el circuito dentro del sensor induce una corriente de pulso en el cable de la guía de ondas.
Esta corriente, al propagarse a lo largo del cable, genera un campo magnético de corriente pulsada a su alrededor.
La sonda del sensor del indicador de nivel está equipada con un flotador que se mueve hacia arriba y hacia abajo con los cambios en el nivel del líquido a lo largo de la sonda. Dentro del flotador hay un conjunto de anillos magnéticos permanentes.
Cuando el campo magnético de la corriente de pulso se encuentra con el campo magnético de los anillos magnéticos del flotador, el campo magnético alrededor del flotador cambia, provocando un pulso de onda de torsión en la posición del flotador en el cable guía de ondas hecho de material magnetoestrictivo.
Este pulso se transmite de regreso a lo largo del cable guía de ondas a una velocidad fija y lo detecta el mecanismo de detección. Midiendo la diferencia de tiempo entre la corriente pulsada y la onda torsional, se puede determinar con precisión la ubicación precisa del flotador y, por tanto, la posición del nivel del líquido.
6. Medidor de nivel de admisión de radiofrecuencia
El medidor de nivel de admitancia de radiofrecuencia consta de un sensor y un instrumento de control.
El sensor, que puede ser de varilla, coaxial o sonda-cable, se instala en la parte superior del silo. La tarjeta de pulso dentro del sensor convierte los cambios de nivel en señales de pulso enviadas al instrumento de control.
El instrumento de control, después del procesamiento por computadora, convierte estas señales en unidades de ingeniería mostradas, realizando así una medición de nivel continua.
7. Indicador de nivel del diapasón
El principio de funcionamiento del controlador de nivel del diapasón implica un par de cristales piezoeléctricos montados en la base del diapasón, lo que hace que el diapasón vibre a una determinada frecuencia de resonancia.
Cuando el diapasón entra en contacto con el medio que se está midiendo, su frecuencia y amplitud cambian.
Estas modificaciones son detectadas y procesadas por un circuito inteligente, que las convierte en una señal de conmutación.
8. Medidor de nivel de placa de vidrio (medidor de nivel de tubo de vidrio)
El Medidor de Nivel de Placa de Vidrio es un dispositivo que establece una conexión con el recipiente a través de una brida, permitiendo la lectura inmediata de la altura del nivel del líquido dentro del recipiente a través de la placa de vidrio.
9. Transmisor de nivel de presión
El manómetro de nivel de presión emplea el principio de medición de presión estática.
A medida que el transmisor de nivel se sumerge en una profundidad específica del líquido bajo inspección, el sensor se enfrenta a la presión ejercida por el fluido. Luego, esta presión se introduce en la cámara de presión positiva del sensor a través de una guía de gas de acero inoxidable.
Al mismo tiempo, la presión atmosférica Po sobre la superficie del fluido está conectada a la cámara de presión negativa del sensor para compensar la Po en la parte posterior del sensor. Esto permite que el sensor mida la presión como: ρ.gH Al medir la presión P, se puede determinar la profundidad del fluido.
10. Medidor de nivel de líquido capacitivo
El medidor de nivel de líquido capacitivo mide la altura de las superficies del líquido detectando cambios en la capacitancia. Incorpora una varilla de metal insertada en un recipiente lleno de líquido, donde la varilla funciona como un polo del condensador y la pared del recipiente como el otro.
El dieléctrico entre los dos polos está formado por el líquido y el gas que se encuentra encima. Dadas las diferentes constantes dieléctricas ε1 para el líquido y ε2 para el gas anterior (donde ε1 > ε2), la constante dieléctrica general (y por lo tanto la capacitancia) aumenta a medida que aumenta el nivel del líquido.
Por el contrario, cuando el nivel del líquido baja, tanto la constante dieléctrica como la capacitancia disminuyen.
Por lo tanto, el medidor capacitivo de nivel de líquido puede medir la altura de los niveles de líquido observando cambios en la capacitancia entre sus dos polos.
11. Medidor de nivel de flotador eléctrico inteligente
El indicador de nivel de flotador eléctrico inteligente es un instrumento de medición de nivel de líquido diseñado según el principio de Arquímedes y el principio de acoplamiento magnético.
El instrumento se puede utilizar para medir niveles de líquidos, niveles de interfaz y densidades, siendo responsable de emitir señales de alarma de límite superior e inferior.
12. Indicador de nivel flotante
Está diseñado y fabricado utilizando el principio de equilibrio mecánico. Cuando cambia el nivel del líquido, el equilibrio mecánico original se altera por la flotabilidad que actúa sobre el flotador, alcanzando un nuevo equilibrio mediante el movimiento de la cinta de acero (cuerda).
El dispositivo de detección del nivel de líquido (flotador) mueve la cinta de acero (cuerda) de acuerdo con el estado del nivel de líquido, y el sistema de transmisión de desplazamiento impulsa el indicador en su lugar mediante el movimiento de la cinta de acero (cuerda), mostrando así el estado del nivel de líquido en el dispositivo de visualización.
13. Transmisor de nivel flotante
El flotador está sumergido en el fluido dentro de la cámara del flotador, conectado rígidamente al sistema de tubo de torsión. La fuerza soportada por el sistema de tubo de torsión es el peso neto del flotador menos la flotabilidad que recibe. Bajo esta fuerza combinada, el tubo de torsión gira hasta cierto punto.
Las variaciones en la posición, densidad o nivel del líquido dentro de la cámara del flotador provocan cambios en la flotabilidad que experimenta el flotador sumergido, alterando así el ángulo de rotación del tubo de torsión.
Este cambio se transmite al sensor conectado rígidamente al tubo de torsión, provocando una variación en el voltaje de salida, que luego es amplificado por componentes electrónicos y convertido en una salida de corriente de 4-20 mA.
El transmisor de nivel flotante utiliza un microcontrolador y circuitos electrónicos asociados para medir variables de proceso, proporcionar salida de corriente, controlar pantallas LCD y proporcionar capacidades de comunicación HART.
14. Medidor de nivel de contacto eléctrico
El medidor de nivel de contacto eléctrico está diseñado en base a las diferentes resistividades del agua y del vapor.
La impedancia del electrodo al cuerpo del tubo de medición es menor en agua y mayor en vapor.
A medida que cambia el nivel del agua, la cantidad de electrodos en el agua varía, lo que resulta en un cambio en el valor de la resistencia.
Esta información se transmite al instrumento secundario, habilitando así funciones como visualización del nivel de agua, alarmas y enclavamientos de protección.
15. Indicador de nivel de líquido electrónico bicolor magnético
El indicador de nivel de líquido electrónico magnético de dos colores está hecho de acero inoxidable de alta calidad y componentes electrónicos importados.
La sección de visualización utiliza diodos emisores de luz LED bicolores de alto brillo para formar una pantalla en forma de columna.
A través de los cambios de rojo y verde de la columna de luz LED, puede lograr alarmas de límite superior e inferior y control de niveles de líquido.
16. Indicador de nivel externo
El indicador de nivel externo es un instrumento que utiliza principios de sonar y tecnología de "análisis de microvibración" para medir el nivel de líquido fuera del contenedor.
Se instalan dos sensores de nivel externos ultrasónicos compactos, uno en el fondo del tanque y el otro en la pared lateral para compensar la variación de densidad.
La señal del sensor externo del medidor de nivel es transformada por un microprocesador y enviada a una pantalla local o sistema de control del usuario, lo que permite calcular la altura y el volumen del líquido dentro del tanque.
17. Indicador de nivel hidrostático
El transmisor de nivel hidrostático, que encapsula un núcleo difuso lleno de aceite de silicona dentro de una carcasa de acero inoxidable, tiene una tapa protectora en el extremo frontal para proteger el diafragma del sensor y al mismo tiempo garantizar que el fluido haga contacto suave con el diafragma.
El cableado impermeable está sellado a la carcasa exterior y un tubo de ventilación dentro del cable mantiene la conexión con el entorno exterior, todo dentro de una estructura interna diseñada para evitar la condensación.
18. Medidor de nivel de líquido ultrasónico
El medidor ultrasónico de nivel/posición de líquido comprende un sensor ultrasónico completo y un circuito de control.
Las ondas ultrasónicas emitidas por el sensor se reflejan en la superficie del líquido y el tiempo necesario para que estas ondas regresen se mide y se utiliza para los cálculos.
Se realizan ajustes para la influencia de la temperatura en el proceso de transmisión de ondas ultrasónicas a través de un sensor de temperatura, que luego se convierte en la distancia entre la superficie del líquido y el sensor ultrasónico.
Esta información se muestra en una pantalla LCD y genera una señal analógica de 4 mA-20 mADC, lo que permite la lectura remota del instrumento en el sitio.
19. Medidor de nivel de líquido de presión diferencial (medidor de nivel de doble brida)
Un transmisor de nivel de líquido de presión diferencial funciona midiendo la diferencia de presión entre dos puntos y luego convirtiendo estos datos en una señal eléctrica que se transmite a los componentes eléctricos en la sala de control.
Este tipo de manómetro se utiliza principalmente para medir niveles de líquidos en recipientes a presión sellados. La magnitud de la presión diferencial corresponde a la altura del nivel del líquido.
El nivel se determina midiendo la presión diferencial entre las fases gaseosa y líquida utilizando un manómetro diferencial.
