Universidad del Valle Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Programa de Tecnología en Electrónica.

Presentación del tema: "Universidad del Valle Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Programa de Tecnología en Electrónica."— Transcripción de la presentación:

1 Universidad del Valle Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Programa de Tecnología en Electrónica

2 PRESIÓN DIFERENCIAL Principio de Operacion : Medición de la presión de una columna de líquido. Dado que la presión en cualquier punto de un líquido de densidad conocida es determinada por el peso de líquido arriba de ese punto, es posible a partir de la medición de presión inferir la altura del fluido

3 PRESIÓN DIFERENCIAL

4 Por ejemplo: Para un tanque con una altura de 10000 mm que almacena aceite con gravedad específica de 0.8, la máxima presión manométrica que experimentará un transmisor diferencial instalado en el fondo será de 8000 mm de columna de agua PRESIÓN DIFERENCIAL

5 Ventajas Tecnología ampliamente conocida y extendida Amplia oferta de instrumentos Costo de adquisición razonable Fácil selección Desventajas  Requiere instalarse en el fondo del tanque  Se afecta por la densidad del fluido  Requiere elementos adicionales para su montaje y en algunos casos es muy dispendioso  No aplica para la medición de granulares  Deben tomarse precauciones para aplicaciones de alta temperatura o fluidos corrosivos PRESIÓN DIFERENCIAL LíquidosGranularesSlurriesInterfases Punto Continuo

6 HIDROSTÁTICOS Los transmisores de nivel hidrostáticos son en realidad transmisores de presión sumergibles que están midiendo el peso de la columna de líquido arriba de su elemento sensor. Su elemento sensor es un arreglo piezo resistivo de resistencias o condensadores sensibles a las variaciones de presión Se aplican principalmente a la medición de fluidos limpios, generalmente agua en tanques de almacenamiento, pozos profundos, etc.

7 Ventajas Disponible en longitudes hasta de 100 metros Montaje rápido y sencillo Costo de adquisición bajo Equipo precalibrado de fábrica Desventajas  Se afecta por la densidad del fluido  No puede modificarse su longitud de inserción  Solo aplica a líquidos limpios de baja viscosidad HIDROSTÁTICOS LíquidosGranularesSlurriesInterfases Punto Continuo

8 Suministro de aire o gas BURBUJEADORES Son instrumentos que miden nivel con base en el diferencial de presión necesario para introducir un flujo de aire o gas dentro del fluido medido Posee un sistema de aire regulado que inyecta un flujo constante dentro del tanque, a medida que aumenta el nivel se requiere una mayor presión para conservar el mismo flujo de aire o gas

9 Ventajas Tecnología ampliamente utilizada hace algunos años y que se conserva en plantas que conservan instrumentación neumática Fácil montaje Desventajas  Requiere suministro permanente de aire o gas comprimido para realizar la medición  Sistema de control relativamente complicado que requiere varios elementos (válvula, regulador, compresor, etc.)  Susceptible de taponamiento  Solo aplica a medición de líquidos  Requiere mantenimiento periódico BURBUJEADORES LíquidosGranularesSlurriesInterfases Punto Continuo

10 Su principio de operación se basa en la medición de la capacitancia de un condensador formado por: Un elemento sensor como una de las placas del condensador, la pared del tanque como la segunda placa del condensador y el fluido a medir como material dieléctrico El principio considera la resistencia que crean las adherencias sobre el elemento sensor y las ignora bien sea mediante la presencia de un segundo sensor o mediante el ángulo de fase de la corriente en el “condensador” RF ADMITANCIA

11 Ventajas Aplica para todos los tipos de productos Permite un amplio rango de condiciones de proceso Permite aplicaciones de punto o de nivel continuo Cuenta con un excelente rechazo a las adherencias Desventajas  En apliaciones de material granular con humedad variable deben tomarse algunas precauciones  Si el producto medido cambia su característica de constante dieléctrica debe entonces utilizarse un sensor especial que realice una compensación por este cambio RF ADMITANCIA LíquidosGranularesSlurriesInterfases Punto Continuo

12 Su operación se basa en el principio de Arquímedes: Un cuerpo inmerso en un fluido pierde un peso igual al peso del volumen del fluido desplazado. Cuando el fluido cambia de nivel la tensión en el hilo de sujeción varía, el desplazador entonces “mueve” su flotador hasta lograr el equilibrio buscado. DESPLAZADORES

13 La idea básica es que el desplazador dentro del líquido produce experimenta una fuerza de boyancia hacia arriba igual al peso del fluido desplazado El peso aparente del desplazador es el peso del desplazador menos el peso del fluido desplazado El corazón del servoactuador es un avanzado y muy preciso transductor que continuamente mide el peso aparente del desplazador Un peso que corresponda al peso aparente del desplazador es programado dentro del servoactuador En la condición de equilibrio, el peso de la sección inmersa del desplazador se balancea con el peso programado para ser medido por el transductor de fuerza..

14 Los desplazadores pueden realizar medidas de: Nivel : El máximo nivel medido es igual a la longitud des desplazador Nivel de interfase Es posible programar varios pesos aparentes Density measurement : El desplazador deberá estar totalmente cubierto por el producto DESPLAZADORES

15 Ventajas Pueden ser instrumentos de muy alta precisión Pueden medir interfases Pueden medir densidad Ampliamente utilizados en la industria petrolera Desventajas  Pueden ser muy costosos, especialmente cuando se requiere alta precisión o grandes rangos de medida  Requieren mantenimiento debido a que cuentan con partes móviles susceptibles de desgaste  Son sensibles al montaje  Pueden verse afectados por adherencias  No tienen la posibilidad de electrónica remota DESPLAZADORES LíquidosGranularesSlurriesInterfases Punto Continuo

16 FuncionamientoFuncionamiento: Un contrapeso suspendido de un cable es bajado dentro del tanque, cuando este entra en contacto con el producto la tensión en el cable varía y el contrapeso es recogido. La cantidad de cable desplegado es entonces medida y de esta forma se infiere la altura del producto dentro del tanque Comúnmente son llamados Yoyos PALPADORES

17 Ventajas Es una tecnología bastante sencilla Son relativamente económicos Pueden ser utilizados para alturas hasta de 70 metros Son ampliamente utilizados en la industria del cemento Realizan la medición independientemente de la humedad y/o la densidad Desventajas  Son instrumentos con partes en movimiento, por lo tanto requieren mantenimiento  Pueden atascarse durante los procesos de llenado de los silos o tanques  Pueden experimentar problemas de abrasión PALPADORES LíquidosGranularesSlurriesInterfases Punto Continuo

18 Operacion : Un flotador de baja densidad es dimensionado de acuerdo con la densidad del fluiod y las condiciones de presión y temperatura, de manera que el flotador “siga” al nivel El flotador incorpora un imán permanente que a medida que sube o baja, cierra o abre resistencias, mediante reed switches, dentro de un lazo de medida. La corriente presente en el lazo de medida es proporcional al nivel del fluido

19 Ventajas Es una tecnología bastante sencilla Son relativamente económicos Pueden realizar medición de interfases Desventajas  Son instrumentos con partes en movimiento, por lo tanto requieren mantenimiento  Normalmente su precisión no es mejor que 10 mm  Son costosos para rangos grandes de medida  Dependen de la densidad del fluido  Se pueden afectar por adherencias  En aplicaciones continuas no se puede modificar su rango en campo FLOTADORES LíquidosGranularesSlurriesInterfases Punto Continuo

20 Operacion : Basa su principio en materiales que experimentan cambios dimensionales bajo la influencia de un campo magnético o en el campo magnético que generan algunos materiales cuando experimentan un cambio dimensional o un esfuerzo Un pulso de interrogación es enviado a traves de una guía de onda, el pulso crea un campo magnético que al interactuar con un campo magnético permanten en el flotador ocasionan una deformación en la guía de onda, esta deformación genera cambios de corriente en el circuito de evaluación MAGNETROSTRICTIVO

21 Ventajas Pueden tener precisiones de 1 mm Pueden medir interfases Desventajas  Son instrumentos con partes en movimiento, por lo tanto requieren mantenimiento  Son costosos para rangos grandes de medida  Dependen de la densidad del fluido  Se pueden afectar por adherencias  No se puede modificar su rango en campo MAGNETROSTRICTIVOS LíquidosGranularesSlurriesInterfases Punto Continuo

22 Operacion : Una onda de sonido es enviada desde el transmisor, esta viaja en y se refleja en la superficie del fluido y retorna nuevamente al receptor. El nivel es proporcional al tiempo transcurrido entre la transmisión y la recepción. ULTRASÓNICOS

23 Ventajas Tienen un bajo costo de adquisición Fácilidad de instalación y puesta en marcha Tecnología ampliamente difundida No tiene contacto con el producto No tiene ninguna parte en movimiento Pueden tener rangos hasta de 100 metros Desventajas  Son sensible a la presencia de gases o vapores  Son sensibles a la presencia de polvo o material particulado en la atmósfera  Tienen limitaciones de presión y/o temperatura  No trabajan en vacío  Sensibles a la presencia de espuma en la superficie del fluido  Se afectan por la posición de montaje ULTRASÓNICOS LíquidosGranularesSlurriesInterfases Punto Continuo

24 Not really accepted into our industry types Span up to 500m Accuracy around +/- 5mm Less sensitive than in the past with vapour and dust But main market are into mine control, and speed control but not for industrial tank levels LASER

25 Principio de operación: Una fuente de rayos gama de baja intensidad se colocar en un lado del tanque y diametralmente opuesta a ella se coloca un detector de radiación. Conocida la intensidad de la fuente, la atenuación que percibe el detector es proporcional a la masa dentro del tanque. NUCLEARES

26 La tecnología puede ser aplicada para detección de punto o medición continua según sea la intensidad de la fuente y el detector Pueden utilizarse fuentes puntuales o angulares y detectores puntuales o longitudinales. Los detectores longitudinales son construidos para compensar el ángulo de radiación NUCLEARES

27 Ventajas No tiene contacto con el producto a medir No depende de las condiciones de proceso No se afecta por la presencia de polvos o vapores Resuelven aplicaciones que ninguna otra tecnología puede resolver Desventajas  No cuentan con mucha aceptación debido al miedo a la radiación  No están disponibles para grandes alturas, deben ser utilizados varios sistemas  Requieren manipulación de personal calificado  Son costosos NUCLEARES LíquidosGranularesSlurriesInterfases Punto Continuo

28 Principio de operación: Un transmisor/receptor emite micro ondas que viajan en el espacio hasta encontrar la superficie del fluido donde se refleja. La reflexión es detectada por el tranmisor/receptor que mide Operation : transmitter emits microwaves toward free surface of tank contents which reflects as an echo ; measuring time difference between transmitted and received signals RADAR

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