NOMBRE: MILTON ROBALINO

FECHA:28/01/2015

INSTRUMENTACION INDUSTRIAL MECANICA

Medidor de nivel láserEn aplicaciones donde las condiciones son muy duras, y donde los instrumentos de nivel convencionales fallan, encuentra su aplicación el medidor láser (y también el de radiación). 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 mide el nivel de forma parecida al medidor de nivel de ultrasonidos con la diferencia de que emplea la luz en lugar del sonido. 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. La señal puede ser por impulsos o por onda continua modulada en alta frecuencia. En el primer caso, cada impulso de láser llega hasta el nivel de líquido y regresa al receptor. En forma parecida a la del nivel por radar, la distancia desde el sensor hasta el nivel se calcula por la fórmula:

La señal pulsante tiene buena penetración y un gran intervalo de medida, por lo que es la típica usada en aplicaciones industriales. La señal láser de onda continua está modulada en alta frecuencia y cambia de fase al chocar contra el nivel de líquido. Cuando alcanza el receptor, el circuito electrónico calcula la distancia midiendo el desfase entre la onda emitida y la recibida, la frecuencia y la longitud de onda. El sistema de rayo láser no es influido por los cambios de temperatura y presión, ni por las turbulencias y las capas de gases, ni por los materiales absorbentes del sonido y, asimismo, tampoco por los de baja constante dieléctrica (como ocurre en el medidor de nivel de radar). Es inmune a reflexiones y ecos provocados por polvo y al movimiento de palas del agitador.

El rayo láser emitido tiene muy poca divergencia por lo que puede dirigirse a través de pequeños espacios u orificios (50 mm diámetro) y es ideal en depósitos con muchas obstrucciones. La velocidad en la toma de datos del nivel puede llegar a ser de 3 lecturas por segundo. La energía del rayo láser está limitada para que no sea necesario llevar gafas de seguridad. Es un instrumento relativamente caro, pero es más económico que el de radiación.

Medidor másico de nivelLa medición directa del contenido másico mediante presión hidrostática (HTG – Hydrostatic Tank Gauging) precisa de la instalación de una sonda de temperatura y de dos transmisores de presión de muy alta exactitud (P1 y P2), estabilidad y repetibilidad, separados entre sí por una distancia fija. En el caso de tanques cerrados a presión, es necesario el uso de un tercer transmisor (P3) para medir la presión en la parte superior del tanque. Estando los transmisores separados una distancia fija, la lectura de la diferencia de presiones P1 y P2 combinada con la temperatura de almacenamiento señalada por una sonda de resistencia Pt100, permite el cálculo de la densidad estándar del líquido. La masa del líquido se determina multiplicando la presión hidrostática del fondo del tanque por su área. El nivel se determina dividiendo la masa del líquido por la densidad estándar (volumen estándar) y dividiendo el resultado por el área del tanque.

La temperatura media tomada entre la parte inferior y la media del tanque permite corregir la densidad y el volumen calculados. Otros factores que influyen son la configuración del tanque, los asentamientos del tanque en el terreno y las variaciones de densidad en las capas del líquido. La exactitud conseguida en el cálculo inventariable del volumen del tanque es de ± 0,1%, frente al ti- pico ± 0,3% conseguido con un medidor de nivel hidrostático clásico. La exactitud en la medida de la masa llega al ± 0,01%.El sistema dispone de una unidad de cálculo en línea, situada en campo, hasta una distancia de 150 m del tanque. En ella se efectúan los cálculos de masa, densidad, volumen, nivel, etc. Los transmisores instalados en los tanques están unidos entre sí, y con el módulo de cálculo, mediante un par de hilos que alimentan simultáneamente las comunicaciones digitales. La presión es transmitida con independencia de los posibles

cambios en la densidad del producto, de forma que se evitan las recalibraciones por variación de dicha densidad.