La medición de nivel sin contacto es una tecnología esencial en la automatización industrial. Este método permite monitorear niveles de líquidos o sólidos en tanques, contenedores o canales abiertos sin interacción física con el medio. Entre los métodos sin contacto más utilizados se encuentran los medidores de nivel ultrasónicos y de radar. Si el usuario desea aplicar la medición sin contacto al control de nivel, comprender el funcionamiento de los medidores de nivel ultrasónicos y de radar le ayudará a elegir el más adecuado para cada situación.
Principio de funcionamiento
Medidores de nivel ultrasónicosFuncionan emitiendo ráfagas de ondas sonoras de alta frecuencia para determinar el alcance desde el sensor hasta la superficie del medio líquido/sólido. Estas ondas viajan por el aire, se reflejan en la superficie del material y regresan al sensor. La distancia se puede determinar mediante el tiempo que tarda la onda en recorrerla. Por lo tanto, el instrumento se instala justo por encima de la superficie del medio, sin necesidad de tocar ni sumergir ninguna pieza directamente en él.
Medidores de nivel por radarUtiliza ondas electromagnéticas (microondas) en lugar de sonido para determinar el nivel del medio, ya sea líquido o sólido. De forma similar, las señales de microondas se emiten hacia la superficie del medio, se reflejan y se reciben de vuelta en el instrumento. Durante el proceso, no hay contacto físico entre el cuerpo del instrumento y el medio. Mediante el registro del tiempo de propagación de las señales de onda, se puede calcular la distancia desde el instrumento hasta la superficie del material.
Las mediciones de nivel de los dos tipos comparten las mismas fórmulas:
D = (C*T)/2
L = Alto - Profundidad
Dónde,
D:Distancia desde la superficie del medio hasta el instrumento
C:Velocidad del sonido (para ultrasonidos)Velocidad de la luz (para radar)
T:Intervalo de tiempo desde la emisión hasta la recepción
L:Nivel medio a medir
H:Altura desde el fondo del recipiente hasta el instrumento
A diferencia de los instrumentos de contacto comunes, al eliminar el contacto físico con la sustancia, las tecnologías ultrasónicas y de radar sobresalen en el control de nivel de materiales corrosivos, viscosos o peligrosos que podrían dañar u obstruir los componentes en contacto con el fluido, como flotadores, sondas o líneas de impulso. La instalación es sencilla, ya que los dispositivos se montan externamente, y el mantenimiento y el tiempo de inactividad suelen minimizarse gracias a su diseño no invasivo. Industrias como la de procesamiento químico, tratamiento de aguas y producción de alimentos se benefician enormemente de los sensores de nivel sin contacto ultrasónicos y de radar por su versatilidad y fiabilidad en el control de procesos de líquidos, fluidos, lodos y sólidos en tanques de diversas geometrías.
Comparación entre ultrasonidos y radar
El medidor de nivel ultrasónico es fácil de instalar y requiere una configuración mínima. En comparación con el medidor de nivel de radar, el ultrasónico suele ser más económico y, por lo tanto, se prefiere en aplicaciones con presupuestos limitados. Sin embargo, el rendimiento de los instrumentos ultrasónicos está más sujeto a los efectos ambientales del polvo, la espuma, las turbulencias del aire y las temperaturas y humedades extremas, que podrían absorber o desviar las ondas sonoras y causar problemas de pérdida de onda.
Por otro lado, el medidor de nivel por radar es conocido por su alta precisión, amplio alcance y fiabilidad demostrada en entornos operativos hostiles. Es menos susceptible a los factores mencionados que afectan a la tecnología ultrasónica. Sin embargo, esto implica que los productos de radar suelen ser más costosos. La constante dieléctrica es otro factor importante para la medición por radar. Los materiales con baja dielectricidad podrían debilitar la reflexión de la señal de eco, provocando mediciones inestables o pérdidas.
En resumen, si el usuario decide utilizar la medición de nivel sin contacto, el sensor ultrasónico es ideal para condiciones de trabajo moderadas y proyectos con presupuesto ajustado, mientras que el radar es adecuado para entornos más exigentes y la búsqueda de mediciones de alta calidad. En cualquier caso, es fundamental comprobar que las características del medio y el entorno, así como la estructura del sistema de proceso, sean propicias para la implementación del método de medición sin contacto deseado.
Notas de instalación para instrumentos sin contacto
- ✦ La ubicación de la instalación debe estar lo más alejada posible de la fuente de ruido.
- ✦ La junta de goma se puede utilizar para montaje en entornos de vibración.
- ✦ La distancia desde el sensor hasta el nivel más alto estimado debe ser mayor que la zona ciega de medición
- ✦ La posición del sensor debe mantener cierta distancia con la pared del contenedor según el ángulo de emisión
- ✦ El área de medición debe estar libre de obstáculos que puedan causar interferencias en la señal, como escaleras de mano o vigas transversales.
- ✦ Para la medición de medios sólidos, la posición de montaje debe evitar el área de apertura de alimentación de material
- ✦ Es mejor evitar grandes fluctuaciones de temperatura en el lugar de instalación del instrumento.
- ✦ La sonda del sensor debe estar perpendicular a la superficie del medio para garantizar el mejor rendimiento
Shanghái WangyuanSomos un fabricante de instrumentación con más de 20 años de experiencia en el suministro de sensores de nivel ultrasónicos y de radar sin contacto, así como otros tipos de instrumentos de medición de nivel. No dude en consultarnos sobre productos de medición de nivel sin contacto.
Hora de publicación: 11 de marzo de 2025