Omron añade el variador compacto Q2V a la gama de variadores de frecuencia Q2 El Q2V combina una instalación sencilla y versatilidad con un control de alta eficiencia para casi cualquier tipo de motor de CA, al tiempo que reduce la necesidad de mantenimiento

El nuevo variador compacto Q2V de Omron ofrece un control de motor flexible con un solo variador para cualquier tipo de motor, desde motores de inducción (IM) hasta motores de imanes permanentes (PM) y de reluctancia síncrona (SynRM).

Se necesita un variador para controlar la frecuencia de alimentación suministrada a un motor de CA (corriente alterna) a fin de regular la velocidad de rotación y la aceleración en bombas, ventiladores y otras máquinas industriales. Los variadores Q2V son muy fáciles de instalar y, gracias a su diseño robusto, garantizan 10 años de funcionamiento sin necesidad de mantenimiento.
Instalación y configuración sencillas

El Q2V está diseñado para una cómoda puesta en marcha: todas las entradas y salidas cuentan con terminales sin tornillos y el hardware se ha simplificado gracias al filtro EMC (compatibilidad electromagnética) incorporado y a la función STO (desconexión segura de par), así como a un transistor de frenado. La principal ventaja es su rentabilidad, ya que reduce el esfuerzo de cableado necesario. El asistente de aplicación inteligente guía a los usuarios a través de los ajustes de los parámetros.
Versatilidad para las aplicaciones

Además de funcionar con varios tipos de motores de CA, el Q2V incluye una capacidad de doble rango, con las opciones de funcionamiento intensivo y de funcionamiento normal. Esto ofrece una aplicación flexible que permite que el mismo modelo de variador accione motores de diferentes potencias nominales, en función de las características de carga.

Para una mayor versatilidad, los usuarios pueden personalizar el variador según sus requisitos específicos con los asistentes de la aplicación; además el asistente de aplicación inteligente les guía a través de los ajustes de los parámetros. Las herramientas de desarrollo gráfico permiten a los usuarios desarrollar sus propios programas y mantener el conocimiento dentro de la empresa.
Reducción del tiempo de inactividad de la máquina

El robusto Q2V está protegido contra el polvo y la humedad, y se ha diseñado para funcionar durante 10 años a temperaturas de hasta 50 °C sin mantenimiento. Gracias a la adquisición de datos a nivel de dispositivo, los usuarios pueden evitar posibles fallos y tiempos de inactividad imprevistos. El Q2V puede realizar un seguimiento de los datos y registrarlos en una tarjeta SD local o proporcionar los datos a los sistemas de IT a través de los controladores NX/NJ de Omron.
Mejora de la eficiencia energética

Los fabricantes necesitan garantizar la eficiencia energética de todos los componentes de sus procesos. Gracias a los métodos de control de motor especiales, como EZ Vector para bombas y ventiladores, el Q2V puede accionar motores eficientes de la forma más eficiente posible. Sus avanzados algoritmos de control de motor aumentan la eficiencia hasta en un 6% para motores asíncronos y hasta en un 2% para motores de imanes permanentes, en comparación con los variadores convencionales.

El Q2V incluye funciones de ahorro de energía adicionales exclusivas para aplicaciones en las que las cargas tienen características de par variable o reducido. Dichas funciones optimizarán automáticamente el ahorro de energía, con un total de hasta un 50% de ahorro energético.

«Con más de 10 millones de variadores instalados, Omron cuenta con unos resultados comprobados en el sector. Con el nuevo Q2V, los fabricantes y los integradores de maquinaria pueden garantizar una instalación y un funcionamiento sin problemas», afirma Alberto Fuentes, Director de Marketing de Producto de Drives en Europa. «Este variador contribuye a la creación de una planta de producción integrada, inteligente e interactiva, algo fundamental para materializar el concepto de "innovative-Automation" de Omron junto con nuestros clientes».

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Motores de alta eficiencia: haciendo realidad la EU-MEPS

Apostar por la eficiencia de los motores no es sólo una cuestión de ley, sino una oportunidad de eficiencia económica y ambiental

El pasado 1 de enero de 2017 se activó la última fase que marca la normativa EU-MEPS respecto a los mínimos rendimientos que un motor eléctrico ha de cumplir para estar bajo norma.

Es sin duda una buena noticia. Poco a poco los primeros pasos realizados en Europa con el proyecto UE ecodesign están recogiendo sus frutos. No hemos de olvidar que los motores eléctricos suponen el 65% de la energía eléctrica mundial consumida en la industria. Ciertamente se trata de un consumo muy alto, y por un momento hemos de pararnos a pensar en el alto número de motores que nos rodean a diario, especialmente en la industria, pero también en los grandes edificios, zonas comerciales, resorts...

En realidad están por todas partes, aunque pocos de ellos son visibles: trabajan en la sombra para que todo funcione. De esta manera, si hay tantos y consumen tanto, es normal que exista una regulación para ellos.

Existen dos normas IEC (International Electrotechnical Commision) que dan cobertura a los motores eléctricos. La IEC/ EN 60034-2-1, que establece el protocolo de medición para saber el rendimiento de un motor; y la IEC/EN 60034-30-1, que establece qué calificación de eficiencia le corresponde en función del rendimiento obtenido por el motor.

La EU-MEPS utiliza estas 2 normativas europeas y crea el mínimo nivel de eficiencia para los motores que van a trabajar en Europa. Así, las siglas de EU-MEPS significan European- Minimum Energy Performance Standard.

De igual forma que vivimos la casi total desaparición de las bombillas incandescentes, al menos en lo que respecta a su fabricación para el mercado europeo, la EU-MEPS estableció un calendario de implementación para que, de forma gradual, los motores menos eficientes vayan desapareciendo de la Comunidad Europea, estableciendo unos mínimos de eficiencia que tienen un efecto directo en unas menores emisiones de CO2, que es el objetivo final.

Según un estudio de la Agencia Internacional de la Energía del 2009 (Figura 1), si no se realizara ninguna acción regulatoria, las emisiones para el año 2030 serían aproximadamente de 40 gigatoneladas de CO2, una situación insostenible de emisiones. Sin embargo, aplicando una serie de medidas, el nuevo escenario muestra unas emisiones cercanas a las 27 gigatoneladas para la misma fecha (450 Policy Scenario), unas emisiones que sin ser las deseables, sí son más sostenibles.

Según el organismo, el 57% de las medidas cae del lado de la eficiencia energética, y aquí la eficiencia de los motores eléctricos y su regulación tienen mucho que aportar. Aunque muy lentamente, se avanza por el buen camino.

Figura 1. Fuente: Agencia Internacional de la Energía.

Calendario de implementación de la EU-MEPS

Podríamos decir que el punto de partida está en la directiva de ecodiseño, la Eco- Design Directive (2005/32/EC) del 2005, que hace referencia a los equipos consumidores de energía y decide ir más allá con la posibilidad de implementar un calendario de adaptación.

El verdadero hito se produce el 22 de Julio de 2009, cuando finalmente la Comisión Europea integra los requisitos de ecodiseño a los motores eléctricos, estableciendo para los fabricantes de motores un tiempo prudencial de 2 años para adaptar los procesos de fabricación de motores a estos estándares de eficiencia. Así, los fabricantes europeos y los que quieren vender en Europa han seguido el siguiente plan:

- A 16 de junio de 2011, los motores tuvieron que cumplir con un rendimiento de eficiencia igual a IE2 (ver Figura 2).

- A 1 de enero de 2015, los motores con potencias comprendidas entre 7,5 kW y 375 kW debieron ajustarse a una eficiencia IE3, en caso de estar arrancados en modo directo, o IE2 si están accionados por convertidor de frecuencia.

- Para el 1 de enero de 2017, los motores con potencias comprendidas entre 0,75 kW y 375 kW debieron cumplir con una eficiencia IE3 si arrancaban en modo directo, o IE2 si se trata de un accionamiento por convertidor de frecuencia.

Efectivamente, como se puede deducir, probablemente más del 93% de los motores instalados están bajo el rango de potencia que indica la normativa, y observamos también el impulso de la regulación de motores vía convertidores de frecuencia que tantas ventajas reporta en eficiencia energética, especialmente en aplicaciones de par variable.

Motores y condiciones implicadas en el calendario de implementación

Los motores que se incluyen dentro de la normativa europea han de cumplir las siguientes características: tensión nominal de hasta 1000v; rango de potencias desde 0,75kW hasta 375kW; 2, 4 y 6 polos; monofásicos, trifásicos a 50Hz y condición de servicio S1.

Quedarían fuera de norma los motores trabajando a temperaturas fuera de este rango (-15° hasta +60°), altitudes por encima de 4000 metros, motores ATEX (ATmósferas EXplosivas), motores freno y motores encapsulados con otro equipo que no puedan medirse por separado, como los motorreductores.

Con el paso de los años, concretamente en 2014, se adaptó la enmienda de la regulación (EU 4/2014) matizando algunos ítems para obtener una mayor precisión en el reglamento. Algunas de ellas ya estaban especificadas y se añadieron otras, como es el caso de la temperatura del líquido refrigerante (agua) que de entrada tenía una horquilla por debajo de -5° o superior a +25°, y en la enmienda esta horquilla varía en un rango de 0° hasta 32°.

Todas estas medidas tienen un efecto protector y crean un marco de confianza con el consumidor. Por lo mismo, actualmente un consumidor de motores eléctricos tiene una regulación y un protocolo de medición que le permite tener la seguridad que las marcas de prestigio fabrican sus motores bajo unos estándares de eficiencia sostenibles y demostrables.

Figura 2. Codificación eficiencias normativa IEC

Costes de los motores eficientes

Los porcentajes de eficiencia cada día son mayores y no es extraño ver motores IE3 con eficiencias cercanas al 92-95% en rangos de potencias cercanas, por ejemplo, a 90 kW. Normalmente, cuanto más potente es un motor, dispone de una mayor eficiencia, ya que sus características constructivas así lo permiten. En motores pequeños, por debajo de 1 kW, es mucho más difícil poder obtener unas buenas eficiencias, siempre y cuando hablemos del típico motor eléctrico asíncrono de CA de jaula de ardilla, que por otro lado es el motor más utilizado con diferencia.

Los fabricantes de motores sabemos perfectamente donde existen las pérdidas.Asimismo, a fabricantes y consumidores nos gustaría que la potencia eléctrica que absorbemos de la red se tradujera en la misma potencia mecánica en el eje de salida. Significaría que ese motor no tiene pérdidas. Algún día llegaremos, ¡no me cabe duda!

Cuando pedimos un motor de una cierta potencia, siempre hablamos de la potencia que esperamos en el eje mecánico de salida, nunca de la potencia eléctrica de entrada (Figura 3).

Figura 3. Pérdidas conocidas de los motores eléctricos asíncronos

Las mayores pérdidas se dan en el cobre y en la calidad del resto de materiales que conforman el rotor y el estator, así como en los rodamientos por su rozamiento mecánico.

Así, a nadie se le escapa que, si usamos mejores materiales, si usamos materiales más puros, el coste de fabricación de ese motor ha de ser forzosamente más alto, que no caro, y por tanto llegue al mercado con un precio superior respecto a un motor menos eficiente.

Pero, hay que tener claro una serie de variables para decidir si un motor de alta eficiencia es más caro o no respecto a un motor de baja eficiencia. La primera pregunta es: ¿cuánto dura un motor eléctrico bien mantenido según directrices del fabricante? Respuesta: ¿10, 15, 25, 30 años? En realidad, puede durar muchos años más si se trata bien, por tanto, debemos realizar una foto completa del ciclo de vida de ese motor. Porque lo importante no es preguntarse ¿qué me cuesta el motor?, sino cuanta energía eléctrica voy a pagar para desperdiciarla en pérdidas en esos 10, 15 o 30 años.

Figura 4. Costes del ciclo de vida de un motor eléctrico

Curiosamente, el porcentaje más pequeño es al que le damos más importancia, y demasiadas veces y de forma errónea es el que acaba decidiendo el precio de compra (¡3%!), cuando el que debería hacernos pensar es el 92%. Este 92% es el porcentaje que indica el coste que nos origina el motor por el simple hecho de girar, de realizar el trabajo para el cual se ha fabricado (Figura 4).

Figura 5. Comparativa entre un motor IE1 respecto a un IE3

De los dos casos expuestos para la misma potencia de motor (37 kW), vemos que hay una pequeña diferencia de 0,63 kW (Figura 5). Puede parecer que 0,63kW no justifica ni el tiempo de nombrarlo, pero quizás si multiplicamos esos 0,63 kW por las horas de funcionamiento en una fábrica y por el precio de la electricidad, el resultado no sea tan despreciable: 0,63kW x 0,14€ x 6.000h = ¡529,2 €/año!

Efectivamente, hablamos de unos 530€ al año de ahorro en electricidad, pero recordemos que un motor puede durar muchos años, por tanto, si consideramos una vida útil de 20 años, los números lo dicen todo: 529,2€/año X 20 años = 10.584€ por un solo motor de 37kW. Y ahora, ¿cuántos motores tenemos en nuestras instalaciones que no son eficientes? ¿Cuánto estoy pagando de más?.

Efectivamente es posible comerse el margen de nuestra empresa usando motores de baja eficiencia, aun sabiendo que existen motores IE3 o incluso IE4 que por realizar exactamente el mismo trabajo consumen menos potencia eléctrica y, por tanto, obtenemos un mejor rendimiento económico de los procesos y generamos menos emisiones de CO2.

Mirando al futuro

La tendencia mundial apunta hacia el uso racional de la energía. Poco a poco vamos avanzando y todo indica que seremos tan conscientes de ello que, frente a la disyuntiva entre dos equipos iguales no decidamos comprar el modelo ineficiente solo por una cuestión de precio de compra (visión corto plazo y cara), sino que apostemos por el equipo más eficiente (visión mediolargo plazo y más barata). Entretanto, tenemos un conjunto de normas y directivas que empujan hacia la eficiencia energética.

La siguiente vuelta de tuerca de la Comisión Europea se llama LOT 30 y es de momento un estudio que pretende que se tenga un alcance mucho mayor que la regulación EC 640/2009. Se espera que el ámbito de aplicación se amplíe a un rango de potencias comprendidas entre 0,12 kW y 1000 kW, motores ATEX, motores freno y, muy probablemente, ya no se permitirán motores IE2, aunque sean accionados por convertidor de frecuencia.

Efectivamente, el cerco a la ineficiencia energética se va estrechando, lo que tiene una consecuencia directa para el planeta. Las emisiones de CO2 se verán minimizadas gracias a estas políticas que ya no solo se regulan en Europa o EE.UU.; cada vez más áreas del planeta se adhieren a ellas, como puede ser Rusia o Japón. El camino, sin duda, es la eficiencia energética, ¡sigámoslo!

Albert Ginestà Vázquez

Responsable de Eficiencia Energética de Tecnotrans Bonfiglioli S.A.

ABB adquirirá Power-One para convertirse en un líder mundial de inversores solares fotovoltaicos.

ABB el grupo líder en tecnologías electrotécnicas y de automatización, y Power-One (PWER en NASDAQ), un suministrador líder de energía renovable y de soluciones eficientes de conversión de energía y de gestión eléctrica, han anunciado hoy que sus consejos de administración han acordado la compra de Power-One por parte de ABB a 6,35 dólares en efectivo por cada acción, equivalentes a 1.028 millones de dólares por el total de la compañía.

La transacción situará a ABB como un líder mundial en el suministro de inversores solares (la "inteligencia" de los sistemas fotovoltaicos), a un mercado que según la Agencia Internacional de la Energía crecerá más del 10 por ciento anual hasta 2021. Este rápido crecimiento se debe a la creciente demanda de energía, especialmente en los países emergentes, a los crecientes precios de la electricidad, y a los costes decrecientes de esta tecnología.

Joe Hogan, CEO de ABB afirmó: "La energía solar fotovoltaica está cambiando el mix energético debido a que se acerca rápidamente a la paridad de red. Power-One es una compañía bien gestionada con fama de innovación tecnológica, centrada en los productos fotovoltaicos más atractivos e inteligentes. La combinación de Power-One y ABB es plenamente coherente con nuestra estrategia 2015, y dará lugar a la creación de un actor global con la escala adecuada para competir con éxito y crear valor para los clientes, los empleados y los accionistas".

Power-One tiene una de las ofertas más completas del mercado de inversores solares, que abarca desde aplicaciones residenciales a soluciones para compañías eléctricas, con una extensa capacidad de fabricación en todo el mundo. Dispone también de un portafolio de soluciones eléctricas que es complementario del negocio de conversión de potencia de ABB. Power-One da empleo a casi 3.300 personas, fundamentalmente en China, Italia, Estados Unidos y Eslovaquia. En 2012 tuvo unos beneficios antes de intereses, impuestos, depreciaciones y amortizaciones (EBITDA) de 120 millones de dólares con unas ventas de aproximadamente 1.000 millones de dólares.

Richard J. Thompson, CEO de Power-One añadió: "Esta transacción supone un importante valor para nuestros accionistas, y permitirá a Power-One acelerar su crecimiento. Juntos podremos abordar mejor la creciente demanda mundial de soluciones innovadoras de energías renovables, y fortaleceremos también nuestro liderazgo global. Creo que ABB es el socio adecuado, y que éste es el momento ideal para que nuestras dos compañías unan sus fuerzas".

El portafolio líder de ABB en electrotecnia y automatización, su presencia global y su organización de servicios, hacen que la compañía encaje naturalmente en el sector solar fotovoltaico. Desde hace muchos años, ABB ha aportado sus soluciones a la industria solar fotovoltaica, y está ahora en disposición de generar ventas de más de 100 millones de dólares en inversores solares en 2013. La tecnología de los inversores solares es una de las de más rápido crecimiento entre las del sector de electrónica de potencia, y requiere para su desarrollo de importantes recursos de investigación y desarrollo (I+D). En 2012 ABB invirtió globalmente unos 1.500 millones de dólares en I+D.

Ulrich Spiesshofer, director de la división Discrete Automation and Motion de ABB, en la que se integrará Power-One, comentó: "La combinación de estas dos compañías de éxito dará lugar a un importante crecimiento basado en la aportación de valor y la innovación, dado que los inversores ofrecen oportunidades para la diferenciación: alcance global, alta calidad y liderazgo tecnológico. La adquisición contribuye a la implantación de la estrategia de la división en lo referente a las energías renovables, y al objetivo de reforzar nuestras capacidades en electrónica de potencia".

La transacción se estructurará como una fusión y estárá sujeta al cumplimiento de algunas formalidades, incluyendo la aprobación por parte de los accionistas de Power-One en una junta convocada al efecto, y las autorizaciones legales pertinentes. El acuerdo de fusión incluye ciertos mecanismos de protección. Los fondos de inversión afiliados a Silver Lake Sumeru han acordado votar en favor de la transacción. Se espera que los trámites terminen en la segunda mitad de 2013. ABB financiará la transacción con fondos propios.

ABB vende 10 millones de variadores de velocidad

ABB acaba de vender su primer convertidor de frecuencia 10 millones desde su primer desarrollo en 1970

ABB desarrolló su primer convertidor de frecuencia de CA en la década de 1970, y hoy en día ofrece la gama más avanzada de convertidores de frecuencia del mundo abarcandoun amplio intervalo de potencias y tensiones, con tensiones de hasta 13,8 kilovoltios y potencias de hasta 100 megavatios

ABB acaba de fabricar en su fábrica de Pekín el convertidor de frecuencia de baja tensión número 10 millones y ha sido adquirido por la empresa china fabrica sistemas de control eléctrico para grúas portuarias Wuhan Guide Electric Co., Ltd

“La excepcional tecnología de control de motor DTC (control de par directo) y el software de control de grúas integrado en los convertidores de frecuencia industriales de ABB nos ayudan a maximizar el rendimiento de las grúas. Para nuestros clientes –los puertos–, los convertidores de frecuencia industriales de ABB suponen una mayor seguridad, alta disponibilidad y una alta eficiencia total, lo que resulta en unos bajos costes de energía”, afirma D. Li Xiang, Director jefe de tecnología de Wuhan Guide Electric Group Co., Ltd.

El convertidor de frecuencia 10 millones es un ACS880 compatibles con prácticamente todo tipo de procesos, motores, sistemas de automatización y usuarios, y se diseñan para enfrentarse a cualquier tipo de aplicación accionada por motor en cualquier sector, sea cual sea el rango de potencias. 

“Somos muy exigentes con nuestros proveedores, especialmente en cuanto a la calidad, fiabilidad y servicio técnico del producto. Los convertidores de frecuencia de ABB están a la altura de nuestros requisitos, y mantenemos una colaboración estratégica con ABB desde hace diez años”, afirma D. Li Xiang.

El uso de convertidores de frecuencia para controlar de forma inteligente los motores aumenta la eficiencia energética. Durante los 40 años que ABB lleva suministrando millones de convertidores de frecuencia a todos los sectores, se ha ahorrado una cantidad enorme de energía. La base instalada de los convertidores de frecuencia de ABB ahorró 445 teravatios-hora (TWh) solo en 2014, lo que equivale al consumo anual de más de 110 millones de hogares en los Estados Unidos. Si esos 445 TWh se hubiesen generado en centrales eléctricas basadas combustibles fósiles, los convertidores de frecuencia de ABB habrían reducido las emisiones de CO2 en 2014 en 370 millones de toneladas métricas, lo que corresponde a las emisiones anuales de más de 90 millones de coches.

Accionador lineal Can Stack 35DBM de alta potencia

Portescap presenta el nuevo accionador lineal paso a paso de alta potencia Can Stack 35DBM

Este motor paso a paso lineal de 35 mm de Portescap ofrece un diseño mejorado especialmente indicado para aplicaciones que requieran de una elevada fuerza lineal. El nuevo 35DBM tiene un circuito magnético optimizado alimentado por imanes de neodimio de alta energía.

El ángulo de paso de 7,5 grados proporciona un movimiento incremental con un alto grado de precisión y repetibilidad.

El accionador lineal paso a paso 35DBM tiene una fuerza de sujeción de 112 N que lo hace especialmente apropiado para aplicaciones como inyectores de automoción, automatización de laboratorios, pipetas médicas y accionamiento de válvulas. Los accionadores de gran fuerza 35DBM de Portescap se pueden personalizar completamente para puntas de adaptadores, carreras, bobinados, bridas y sensores de detección de final de movimiento.

El 35DBM está disponible en versiones cautiva y no cautiva con diferentes opciones de paso y rosca de tornillos de avance en nuestra herramienta de selección en línea, MotionCompass™. Están fabricados en instalaciones con certificación ISO y cumplen la normativa RoHS.

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Pantallas táctiles DELTA serie DOP-B

Las pantallas Delta de la serie DOP-B son pantallas táctiles TFT con LCD de 65536 colores de gran resolución, hasta 1024 x 600 pixeles. Hay varios tamaños de pantalla ( 4.7", 5.6", 7", 8" y 10" ) y pueden comunicarse con la mayor parte de PLCs y controladores del mercado.

Disponen de tres puertos serie de comunicación que soportan RS-232/RS-422/RS-485 (excepto el modelo de 4,7"), con opción de Ethernet en varios modelos. Soportan tarjetas SD e incorporan una salida de audio, un puerto USB para programarlas y un puerto Host USB, para poder conectar periféricos como memorias USB, lectores de códigos de barras, impresoras o incluso un ratón.

Son unas pantallas robustas, con una gran gama de colores y resolución, gran capacidad de programación (multitud de macros), comunicación fiable y válidas para cualquier aplicación donde se requiera visualización y control del sistema, gestión de alarmas, recetas, seguridad, descarga de datos a una hoja de cálculo o bases de datos, visualización de gráficas, y aplicaciones de Scada en general.

Automatización, control de temperatura, control de movimiento Sistemas de Inspección por Visión, control de calidad, inspección y verificación. Sistemas de Seguridad, auditorias, sistemas integrales de control de seguridad Brindamos servicios y soportes en todas las áreas, apoyándonos en equipos de empresas líderes a nivel mundial.

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MEDICION DE NIVEL

MEDICION DE NIVEL 

Existe una gran variedad de dispositivos que miden nivel en los procesos Industriales. Esta variable es fundamental, por ejemplo, en el balance de materias primas y producto terminado. Se debe controlar nivel por economía, por la calidad del producto, por la seguridad del equipo y del personal y para reducir los desperdicios en la operación.

Para realizar una correcta determinación de esta variable es necesario tener en cuenta algunas consideraciones:
- Intervalo o gama del nivel.
- Características del material: Temperatura, presión, gravedad especifica, grado de limpieza contenido de vapor o de sólidos, viscosidad.
- Efectos de corrosión.

En general, no se presenta mucha dificultad para detectar el nivel de fluidos limpios y no viscosos. En cambio los sólidos en suspensión, los materiales viscosos y los sólidos generan muchos problemas de medición.

Como en la mayoría de las variables de proceso, el nivel de líquidos puede ser medido directamente o inferencialmente. Esta sería la forma de clasificación de muchos métodos de medida disponibles:

Métodos directos: estos envuelven una medida directa de la distancia del nivel del líquido desde una línea de referencia. Esto puede ser logrado por:

1. Observación a una distancia visual directa en una escala calibrada convencionalmente, tal como con un indicador visual de vidrio o una varilla con flotador.
2. Determinación de la posición de un miembro detector el cual flota en la superficie del líquido, tal como una bola u otro tipo de flotador. 
3. Contactos de electrodos con la superficie del líquido.
4. Interrupción de un haz luminoso o una celda fotoeléctrica.
5. Reflexión de ondas de radio y radar o sonido desde la superficie del líquido.

Métodos Inferenciales:

Efectos diferentes a cambio de la posición de una superficie de líquido se pueden usar ventajosamente para determinar el nivel de líquidos en recipientes cerrados. Algunos de estos efectos son:

1. Medición del fluido o cabeza hidrostática desarrollada por el líquido.
2. Medida de la fuerza boyante creada cuando un miembro detector se sumerge parcial o totalmente en el líquido.
3. Determinación termal entre las fases líquido y vapor en un recipiente.
4. Varios sistemas eléctricos por los cuales el nivel de líquido puede ser inferido, basado en propiedades físicas o eléctricas del líquido.

En medición de nivel hay diferentes tipos de tecnologías aplicables con lo anterior y a su vez con el tipo de sustancia. Son las siguientes:

EN LIQUIDOS

Medidor de sonda
Medidor de cinta con plomada
Varilla con gancho
Medidor flotador ó Flotadores
Desplazadores
Capacitancia R.F.
Ultrasónico
Dispersión Térmica
Switch Microonda
Indicador visual
Magnetostrictivo
Presión diferencial
Hidrostático
Radar
Nuclear
Conductividad

EN SOLIDOS

Medidor de Diafragma
Medidor de varilla flexible ó Vibración
Medidor de paletas rotativas
Medidor de cono suspendido
Medidor Conductivo
Medidor de peso Móvil
Medidor de presión diferencial
Medidor de báscula
Medidor ultrasónico
Medidor capacitivo
Medidor de radiación

MEDICION DE NIVEL EN SOLIDOS

Medidores de Nivel para Sólidos
Para seleccionar el sistema más apropiado es necesario tener en cuenta las siguientes consideraciones:
- Temperatura máxima y mínima.
- Presión (aire ó gas) máxima y mínima.
- Vibraciones.
- Contenido de humedad del material.
- Compatibilidad de los componentes del sistema con el material.
- Propiedades del sólido: Densidad, forma de la partícula y características dieléctricas y acústicas.
Para este caso particular, la medición básicamente se realiza en un punto del tanque o en Forma continua a través de él. Es aplicable para recipientes o silos que contienen materias primas o productos terminados.
Los principales elementos de punto fijo son: Diafragma, varilla flexible, paletas rotativas,cono suspendido, medidor conductivo y medidor ultrasónico.
Los elementos continuos determinan el nivel desde el extremo interior hasta el superior del tanque, en forma continua. Pertenecen a este grupo: Medidor de peso móvil, medidor de presión diferencial, medidor de báscula, medidor ultrasónico, medidor capacitivo y el medidor por radiación.


Medidores de Punto Fijo:
Medidor de Diafragma:


Tiene una membrana flexible, en contacto con el producto, dotada de un conjunto de palancas en contrapeso que se apoyan en un interruptor. Cuando el nivel del sólido llega a la membrana, se mueve el contrapeso y acciona el interruptor. Esta acción genera una alarma o una verdadera función de control. El aparato es barato, Trabaja con materiales de diferentes densidades y puede emplearse en tanques cerrados sometidos a baja presión o vacío.

Medidor de Varilla Flexible y de Vástago Vibratorio.

Es una varilla de acero conectada a un diafragma con un interruptor. Cuando los sólidos llegan hasta la varilla, el interruptor se cierra y entonces actúa una alarma.
Se emplea en tanques abiertos y como alarma del nivel alto. Puede trabajar en temperaturas cercanas a los 300°C.

Otro tipo dentro de este es el solitel. El principio de operación es el siguiente:

Detecta el cambio de la vibración cuando entra en contacto con algún sólido.
Ventajas del Solitel
- Diseño de vástago simple.
- No hay partes en movimiento.
- Construcción robusta.
- Ciclo continuo de auto limpieza.
- Fácil de instalar y calibrar.
- Sensibilidad ajustable.
- Detección de densidad hasta 0.05 grams/cm³
La operación es la siguiente:

Medidor de Paletas Rotativas


Consta de un eje con paletas que giran continuamente a baja velocidad. Cuando el material sólido llega hasta las paletas, las inmoviliza y los engranajes giran ya en sentido contrario. De esta manera se excitan dos interruptores; el primero para la alarma y el segundo para desconectar la alimentación al tanque. Cuando el nivel disminuye, las paletas quedan al descubierto y el motor vuelve a su posición normal al igual que los dos
interruptores. Es decir, las paletas vuelven a girar y la alarma se mantendrá desconectada.
Este elemento sirve para tanques abiertos o de baja presión.

Medidor de Cono Suspendido:

Presenta un interruptor que es accionado por un cono. Cuando el nivel de sólidos alcanza el cono el interruptor se excita. Es barato y se utiliza en tanques abiertos. Sirve como alarma de alto y bajo nivel cuando el material es carbón, caliza o granos.


Medidor Conductivo

Un electrodo se coloca en el interior de unas placas con el circuito eléctrico abierto. Al alcanzar los sólidos el aparato, el circuito se cierra y se crea una corriente que actúa sobre una alarma. Se utiliza en tanques abiertos y a presión con temperaturas de hasta 300°C.


Medidores Continuos


Medidor de Peso Móvil
Unas poleas sostienen un peso móvil desde la parte superior del silo. El peso desciende en el interior de él hasta chocar contra la superficie de los sólidos. En este momento se lee la medida de nivel e inmediatamente el peso inicia su ascenso. El aparato es sencillo y se utiliza fundamentalmente para control de nivel.

Medidor de Presión Diferencial
Sirve par medida y control de lechos fluidizados. Básicamente presenta dos orificios de purga de aire localizados encima y debajo del lecho. Mediante un transmisor se mide la presión diferencial en los dos orificios, la cual depende del nivel del lecho fluidizado. La respuesta del sistema es rápida y sirve para altas temperaturas (300°C).

Medidor de Báscula
Se pesa en conjunto el recipiente más el producto y de ahí se calcula el nivel de una manera indirecta. Por supuesto, el peso del recipiente es conocido. Puede trabajar a elevadas presiones y e un método caro. La precisión se sitúa entre ±0.5 y ±1.0%.

Medidor Ultrasónico


Un emisor de ultrasonidos envía un haz a un receptor que está situado al otro lado del tanque. Si el nivel de sólidos es inferior al haz, se activa un relé. Cuando los sólidos interceptan el haz el relé se desactiva y actúa bien una alarma o un sistema de control.
El sistema se utiliza para materiales con mucho polvo y alta humedad. Trabaja hasta 150°C. La precisión está entre ±1.0% y ±3.%.

Medidor Capacitivo


Su funcionamiento es similar al utilizado para medir nivel de líquidos. Sirve para materiales granulados o en polvo. Debe calibrarse par cada tipo de materia y éste puede adherirse a la varilla causando lecturas imprecisas. La máxima temperatura de operación es 150°C.

MEDICIÓN DE NIVEL EN LÍQUIDOS



Los medidores de nivel de líquidos trabajan midiendo, bien directamente la altura de líquido sobre una línea de referencia, bien la presión hidrostática, bien el desplazamiento producido en un flotador por el propio líquido contenido en el tanque del proceso, o bien  aprovechando características eléctricas del líquido.


Medidor de Sonda:


Contiene una regla graduada que se introduce en el depósito. La longitud mojada del líquido determina el valor del nivel. Se utiliza generalmente en tanques que contienen gasolina, fuel oil y monómeros.

Medidor de Cinta con Plomada:
Es útil cuando el medidor de sonda experimenta difícil acceso al fondo del tanque.

Varilla con Gancho:
Una varilla graduada provista de un gancho se sumerge en el líquido y luego se levanta para que el gancho rompa la superficie del líquido al subir. Por diferencia de longitudes, se determina el nivel en el recipiente.

Medidor por Flotador o Flotadores:
Está formado por un flotador que se coloca entre el líquido. Una conexión al exterior del tanque permite la lectura directa de la variable. Estos aparatos tienen una precisión de ±0.5% y son aptos para mediciones en tanques abiertos o cerrados a presión ó al vacío; el método es independiente del peso específico del fluido.

Estos están basados en el “Principio de Arquímedes”.
“La flotabilidad de un objeto es igual a la fuerza de gravedad sobre el líquido desplazado por ese objeto” o dicho de otra forma...
“Un objeto flota si su peso es igual o menor al peso del volumen del líquido que desplaza”
- Fuerza de flotación = FF=r*g*VD donde... r*g = peso especifico del fluido desplazado.


Ventajas:
- No requiere alimentación eléctrica.
- No requiere calibración en campo.
- Set point estable y repetible.
- Tecnología comprobada.
- Confiabilidad a largo plazo.
- Mantenimiento mínimo.
- Posibilidad de detección de interfase.

Limitaciones de la Tecnología:
- Solamente fluidos limpios
- Exactitud de ±0.25 pulg.
- Requiere movilizar el nivel para probarlo.
- Fluidos corrosivos requieren de materiales especiales.
- Partes móviles dentro del proceso.
- Requiere cambios en la instalación para mover el set point.

Interruptores de Nivel Tipo Flotador


Indicador Visual:

Los dispositivos más utilizados son los tubos transparentes de vidrio que se conectan directamente al equipo y el fluido visible dentro del tubo revela el valor del nivel. El método directo es simple y económico pero difícil de adaptar a transmisores para indicación remota y control.
Este es un tubo de vidrio o plástico transparente que se instala al tanque como se ve en dibujo. Cuando el tanque es cerrado, el extremo superior del tubo debe conectarse también al interior del tanque. Si el indicador es de diámetro muy pequeño, puede mostrar una altura externa del nivel, debido al efecto de capilaridad. Para evitar esto el yugo debe ser de más de ¼” diámetro.
El nivel dentro del tanque estará a la altura que el líquido tiene en el indicador visual mirándolo por el centro del menisco.
Otra clase es el Magnetel:

El Cual el principio de operación es a través de un imán que esta en el flotador y en la parte exterior se encuentra unas banderas de indicación las cuales se mueven al paso del imán del flotador ver figura.

Para la selección del modelo de un indicador visual se debe tener encuenta la siguiente información requerida.
. Gravedad especifica del medio
. Temperatura del proceso
. Presión del proceso – operando y prueba
.Conexiones al proceso
.Rango / span de medición
.Material de construcción requerida

Aplicaciones
- Líquidos limpios – flotador debe deslizarse bien

- Compatibilidad química – material de la cámara y el flotador deben aguantar materiales corrosivos.
- “Flashing” – expansión rápida de gases en él liquido.
- Condiciones ambientales – polvos suspendidos y neblinas saladas.
- Condiciones del proceso – corrosión /P / T / S.G.
- Tipo de conexión al proceso – emparejar las conexiones.
- Pata inferior – longitud suficientemente larga para permitir movimientos del flotador en nivel mínimo.
- Requerimientos de venteo y drenaje.
- Alarma para nivel alto y bajo.
- Control de bomba utilizando relevador tipo “latching”.
- Alarmas alto y alto /alto mas de 3 cm aparte.
- Multitud de interruptores.
- Habilidad de ajustar el punto de disparo sin parar el proceso.
- Habilidad de agregar interruptores al deseo.
- Aislamiento total del interruptor mismo del proceso.
- Habilidad de cambiar el estado del interruptor a través de un imán de mano.
- Indicación analógica.
- Exactitud ± 1cm
- Resolución ± 1cm
- Aislamiento completa del transmisor del proceso.
- Recalibración sin parar el proceso.
- Montaje del transmisor al deseo sin parar el proceso.
- Probar el transmisor utilizando un imán de mano.

Hidrostático

Medidor Manométrico:
Es un manómetro directamente conectado a la parte inferior del tanque. Con este instrumento se determina la presión que produce la columna del líquido que existe entre el nivel del tanque y el eje del instrumento. Es aconsejable para fluidos limpios porque si éste es corrosivo, coagula o tiene sólidos en suspensión, puede destruirse el fuelle del manómetro. Se utiliza en tanques abiertos y desafortunadamente las variaciones de densidad en el líquido afectan la medición de la variable.

Medidor por Burbujeo:
Utiliza un tubo que se sumerge en el líquido y a través del cual se burbujea aire. La presión del aire en la tubería será entonces equivalente a la presión hidrostática que ejerce la columna del líquido (nivel). El método es simple y genera buenos resultados aún en líquidos muy corrosivos, en sólidos en suspensión y en emulsiones. El dispositivo sirve para tanques abiertos o cerrados.

Presión Diferencial
Consiste en un sensor de  diafragma en contacto con el líquido del estanque, que mide la diferencia entre la presión hidrostática en un punto del fondo del tanque y la presión en un punto de la parte superior del tanque o a la atmosfera. Para un tanque abierto, esta presión es proporcional a la altura del líquido y a su peso específico, es decir:  P = hγg   en la que:
P = presión
h = altura del líquido sobre el instrumento
γ = densidad del líquido
g = 9,8 m/s2

El diafragma forma parte de un transmisor neumático, electrónico o digital de presión diferencial.

Medidor de Presión Diferencial: En la medición de nivel con este principio, se debe tener en cuenta dos conceptos importantes para calibración y ajusten de los transmisores. Los dos conceptos son:
Supresión de Cero
Elevación de Cero



Supresión de Cero: Se necesita un cero suprimido cuando un transmisor de presión absoluta o un medidor está montado por debajo de la toma de alta presión (conexión inferior del proceso). Cuando el transmisor está montado por debajo de la toma de alta presión, el fluido de llenado en el capilar ejerce presión en el sensor del transmisor, haciendo que emita una lectura positiva de presión, incluso cuando el depósito esté vacío.

Elevación de Cero: Se necesita un cero elevado para un transmisor de presión absoluta o un medidor montado por encima de la toma de alta presión (conexión inferior del proceso) o para una aplicación de presión diferencial de dos juntas. En estos casos, el transmisor lee una presión negativa cuando el depósito está vacío, debido al efecto de presión principal del fluido de llenado del capilar.

Usos: Se emplea en tanques abiertos y cerrados a presión y vacío; no presenta partes en movimiento dentro del tanque, son confiables, admite temperaturas del fluido hasta 120°C, es de fácil limpieza y no experimenta la influencia de los cambios de presión. El material del diafragma puede ser de acero inoxidable, acero inoxidable recubierto de teflón, monel, tantalio, hastelloy B. La precisión está en  ± 0.5%  en los neumáticos, ± 0,2 %  a  ±  0,3 %  en los electrónicos, y de  ± 0,15 %   en  los  “inteligentes”  con señales  de  salida de 4-20 mA c.c.


Medidor de Membrana:
Posee una membrana conectada a un instrumento receptor. La fuerza que ejerce la columna líquida comprime al aire de la membrana hasta cuando se logra el equilibrio entre el aire interior de la membrana y la fuerza de la columna líquida.
No sirve par líquidos corrosivos. Cuando se trabaja con sólidos en suspensión, se debe instalar una tubería de purga en la parte interior del instrumento. Tiene una precisión de ±1%.

Ahora bien, los modelos de medidores por presión hidrostática pueden venir no sellados o sellados.

- Sistemas no sellados: Se utilizan en contacto directo con el fluido y como es natural presentan tanto ventajas como desventajas.
Ventajas: generan buena exactitud, son adaptables para amplias gamas de nivel, están disponibles en muchos materiales de construcción, sus costos son moderados.
Desventajas: Las variaciones de densidad producen errores.
- Sistemas sellados: En este caso, los elementos de medida se aíslan del fluido del proceso. Con la mejora, los sistemas son ya aptos para sólidos en suspensión y materiales corrosivos o altamente viscosos.
Ventajas: Presenta alto intervalo de medición.
Tienen aceptable exactitud.
Sirven para recipientes abiertos o cerrados.
Sirven para temperaturas relativamente elevadas.
Son aceptables a materiales corrosivos, altamente viscosos y sólidos en suspensión.
Desventajas: Cuando se desmontan las unidades, es necesario parar el equipo de proceso.
Las variaciones de densidad del fluido causan errores.


Desplazador
El principio es el siguiente

Características de control

- Empleados para alarmas, control de bomba y nivel continuo.
- También utilizado para detección de interfase.
- Tolerante a fluidos turbulentos.
- Transmisores neumáticos y electrónicos.
- Temperaturas de procesos hasta 700°F.
- Presiones de procesos hasta 5000 Psig.
- Montura en tope o en camara externa.
- Principio de fuerza de flotación.

TECNOLOGIAS DE MEDICION DE NIVEL

LIQUIDOS 




LIQUIDOS (Características Electricas)
Conductividad
Presenta uno o varios electrodos y un relé electrónico o eléctrico que se excita cuando el líquido moja los electrodos. Cuando esto ocurre, se cierra el circuito y circulará entonces una corriente de muy bajo amperaje. Se emplea para alarma o control en niveles superiores.

Capacitancia R.F.
Mide la capacidad de un condensador que está formado por un electrodo y las paredes del tanque. La capacidad resultante es directamente proporcional al nivel del líquido. Los transmisores de capacidad tienen una precisión de ±1%.

Ventajas:
- Los sistemas son apropiados para muchas clases de líquidos.
- No presenta partes en movimiento.
- Es liviano de fácil instalación.
- Es de fácil limpieza.
- Presenta buena resistencia a la corrosión.
- Su costo es razonable.

Limitantes de la Tecnología:
- La temperatura puede afectar las constantes dieléctricas de los materiales.
- Los contaminantes pueden adherirse al electrodo (varía su capacidad).
- Requieren calibración.
- Cambio de nivel requerido para calibrar.


Medición de Nivel por capacitancia R.F.




Es la inferencia de nivel de un producto usando señales de Radio Frecuencia para generar una propiedad eléctrica conocida como “Capacitancia”.
Area de las placas conductivas (A)
Distancia entre las placas (d)
Constante Dieléctrica del producto entre las placas (K)

Un dieléctrico es la propiedad aislativa de un producto entre las placas de un capacitor.
La conductividad describe la habilidad de un material a conducir una corriente eléctrica.

Medición de nivel en líquidos no conductivos
Constante de conductividad menos de 10 μsiemens/cm

Ejemplos:

Aceites

Mayoría de Solventes

Hidrocarburos

Medición de nivel en líquidos conductivos

Conductividad mayor de10 μsiemens/cm

Ejemplos

Agua

Acidos

Cáusticos

Lodos en base de agua

Sondas desnudas

– Aplicaciones de solo un punto de alarma

– Siempre son de punta sensible

Sondas con aislamento

– Compatible en todas las aplicaciones conductivas

– Selección mas segura

Nota – En caso de duda, use sonda con aislamiento

Ultrasonido

En él se emite un impulso ultrasónico a una superficie de reflexión y posteriormente se recibe el eco en un receptor. El desfase de tiempo entre la emisión y la captación del eco,es función del nivel del tanque. Estos elementos son adecuados para toda clase de recipientes. Son sensibles a cambios de densidad en fluidos y la precisión está entre 0.25% y 1%.

Tecnologías de Contacto:
Lo básico en transmisión de sonido: El transductor Ultrasónico tipo “Gap”.
El cristal piezoeléctrico transmisor convierte una señal o energía eléctrica a una acústica.
El cristal que recibe la señal acústica convierte la energía acústica a una eléctrica.

El método “Continuo”

El método por Pulsos

Ultrasónico de contacto: Adecuado para la mayoría de aplicaciones.

De no contacto: Adecuado para líquidos conteniendo aireación y sólidos suspendidos.

De contacto
Ventajas:
- La exactitud es aceptable.
- No requiere calibración.
- Su instalación es fácil.
- No presenta partes en movimiento.
- Trabaja con aireación y sólidos suspendidos
- La detección de interfase es posible cuando no hay estracto de emulsión.
- El circuito requiere poco mantenimiento.
- Desplaza los métodos tradicionales cuando éstos presentan problemas.

Limitantes:
- La información es muy limitada.
- Su costo es relativamente alto.
- Son ondas de sonido de alta frecuencia.
- La espuma absorbe la señal de alta frecuencia.
- Solidificación de producto en la ranura, causando disparos falsos.
- Los puntos de disparo son fijos, no ajustables.
- Limites en rango de temperatura.

No contacto
Ventajas:

- La medición de no contacto es ofrecida para evitar corrosión y contaminación del Líquido. Funciona para líquidos y algunos sólidos.

- Alta precisión. Algunos transmisores de no-contacto son precisos hasta un 0.25% del rango de nivel.
- La medición continua.
- No hay partes móviles que se desgasten. Un mínimo de mantenimiento.

- No es afectado por cambios en propiedades del líquido (ej. gravedad especifica, dieléctrico/ conductividad, etc.).

- Intrinsicamente Seguro o A Prueba de Explosiones.

Limitantes:
- Espuma sobre la superficie puede absorber la señal ocasionando una perdida de eco.

- Gotas dinámicas, vapores pesados, vapor de agua, o partículas suspendidas en el medio del aire (polvo), pueden interferir con la señal transmitida y/o el eco.

- Rango de temperatura/presión es limitado.
- Requiere una distancia mínima debajo del transductor para la zona muerta que no es útil.

Radiación (nuclear)

Lo conforma un emisor de rayos gamma y contador Geiger que transforma dicha radiación en una señal eléctrica de corriente continua. Se emplea para mediciones de nivel en tanques que contienen material peligroso o que son difícil acceso.

Ventajas: Se utiliza cuando los otros métodos son completamente insatisfactorios.

Se pueden montar externamente al proceso.

Desventajas: El costo tanto para su compra como para su instalación, es elevado. Es peligroso para manejarlo (es necesario tomar precauciones).

Laser:


Se utiliza en aplicaciones donde las condiciones son muy duras, y donde los instrumentos de nivel convencionales fallan; 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 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. El aparato mide el tiempo que transcurre entre el impulso emitido y el impulso de retorno que es registrado en un fotodetector de alta resolución, y este tiempo es directamente proporcional a la distancia del aparato emisor a la distancia a la superficie del metal en fusión,  es decir,da la lectura del nivel


Dispersión Térmica:

En nivel se utiliza para detección de nivel ó interfaces entre dos líquidos.

Son utilizados en:

- Viscosidades altas.
- Interfase.
- Aplicaciones Sanitarias.
- Más altas temperaturas.
- No es afectado por dieléctrico.
- Tolerante a recubrimiento.
- Espuma.
- Fluidos con aireación.
- Más altas presiones.
- Pulpa de papel.
El principio es: dos sensores, uno es el de referencia (no calentado) y el otro sensor calentado con corriente de energía constante. Este mide el resultado diferencial de temperaturas.

Ventajas

- No hay partes en movimiento.
- Fácil de instalar.
- Excelente detección de caudal.
- Util a través de un amplio rango (0.003 – 1.5 m/s de agua).
- Reacción Rápida.
- Un interruptor para todas las aplicaciones.
- No es afectado por cambios en viscosidad, conductividad, o presión.
- Tolerante a capas / adherimiento del producto.

Switch por Microondas:

La energía por microondas, es una forma de energía electromagnética (ej. Radio, luz,rayos – X) que existe entre las ondas de radio y luz infrarrojo en un espectro de frecuencias.
Energía electromagnética reflexión:
- La fuerza de reflejo de la energía de microondas es afectada por la propiedad dieléctrica del líquido en el proceso.
- Cuanto más alto es el dieléctrico, mas es la energía o señal reflejada.

Características:
- Detecta medios difíciles tales como emulsión de Hidrocarburos / agua
- Intrínsecamente seguro
- La unidad de campo puede abrirse en áreas clasificadas sin peligro
- Diagnósticos manual y automático
- Alimentación remota hasta 240 mts.
- Sensor en 316 SS con sello en teflón (400 PSI máx)
- Rosca al proceso 1” NPT, otras opciones disponibles
- Posición de falla segura seleccionable por el usuario
- Diseño compacto
- Sensibilidad ajustable por el usuario
- Salida DPDT 10A y SPDT para diagnósticos
- Puede montarse a ras para detección de sólidos a granel

Magnetostrictivo

       Salida 4-20 mA + HART ó Bus de Campo

Teoría de operación
- Un pulso de “corriente” es transmitido a través del cable magnetostrictivo (similar a cable de piano). Al generar el pulso (i) se inicia un contador.
- El pulso de corriente al atravesar el campo magnético del imán dentro del flotador causa una torsión (giro axial) del cable mismo.
- Una onda acústica es generada y viaja la longitud del cable en ambas direcciones para arriba y abajo.
- Cuando la bobina detectora en la electrónica recibe este pulso acústico, el contador se detiene.
- La distancia es directamente proporcional al ciclo de tiempo entre el pulso de corriente (i) y el pulso mecánico.

Componentes y/o Ensamblajes Primarios
- Tubo que contiene el alambre que conduce el pulso - Pozo aislante
- Flotador con imán
- Electrónicas.
- Amplificador y bobina que detecta pulso mecánico.
- Generador de pulso electrónico y reloj.

Ventajas
- Linearidad sobresaliente.
- Fácil de instalar y dar servicio.
- No hay componentes internos móviles – únicamente el flotador.
- No es afectado por espuma, vapor, variación de dieléctrico.
- Calibración en campo no es necesaria.

Limitaciones
- Solamente líquidos limpios.
- Rango de medición es limitado.
- Rango de temperatura es limitado.
Un ejemplo de esta tecnología es el microtel:
Características del microtel
- Transmisor de dos hilos, alimentado por el lazo.
- Intrínsecamente segura.
- Auto Prueba Continuo con indicación de falla por señal de 22 mA.
- Linearidad: ±0,031” o ±0.035% Span total.
- Alambre magnetostrictivo puede ser sacado sin interrumpir el proceso.
- Las placas electrónicas y el sensor son intercambiables; pueden ser reemplazados en campo.
- Amortiguación de 1-5 segundos (default de fabrica 1 seg.).
- Salida salta a 22 mA en condición de falla.
- Chequea por lo siguiente:
- Alambre roto o desconectado.
- Imán roto.
- Falta de flotador.

Calibración
- Todas las unidades llegan de fabrica calibradas con el span a la longitud de inserción.
- Si otro span de medición es deseado.
- Mueva el flotador al nivel correspondiente a 20 mA y ajusta el R14 hasta que la salida sea 20 mA ±0.01 mA.
- Mueva el flotador al nivel correspondiente a 4 mA y ajusta el R8 hasta que la salida sea 4 mA ±0.01mA.

RADAR
Radar Por Onda Guiada



Pulsos de energía a alta frecuencia son emitidos a través de una sonda (guía de ondas),y, un circuito que detecta el rebote de la señal de la superficie del líquido mide el tiempo de ida y de vuelta de la señal (principio TDR “Time Domain Reflectometry”).  Mas alto que sea el dieléctrico del líquido, mas fuerte es el rebote de la señal.

Ventajas:
- Utiliza una sonda – pero no es capacitancia/ Admitancia RF.
- Opera hasta los 400 °F (200 °C) y 750 psi (50 bar).
- No requiere movimiento de nivel para calibrar puede ser configurado en un banco.
- Adherencia tiene un efecto mínimo.
- No es afectado por cambios en propiedades del líquido, ej. dieléctrico, gravedad especifica, etc.

Donde aplicar:
• Aplicaciones difíciles (vapor saturado, tanques 100% llenos,temperaturas y presiones extremas; dielectricos tan bajos como 1.4; gravedad específica y dieléctricos cambiantes
• La alta variedad de sondas permiten acomodarse una gran variedad de aplicaciones, desde solventes hasta medios viscosos como el crudo de castilla y medios adherentes tales como pinturas a base de latex
• Areas clasificadas en generación de energía, plataformas marinas,Refinación, Químicos y Petroquímicos
• Tanques hasta 6,1mt con sonda rígida o hasta 15mt con sonda flexible
• Medida de Interface hasta 3,7mt
• Aplicaciones en donde los instrumentos tradicionales no han llenado las expectativas del usuario bien sea por aplicación o por desempeño.
(ej. Transmisores DP ó RF transmitters, Transmisores por Tubo de Torque, Magnetostrictivos)

Donde Tener Cuidado
• Tanques o medios cercanos a las capacidades máximas del instrumento.
• Medios caústicos ó acidos que puedan atacar la sonda.
• Puenteo de la sonda por medios sucios o altamente viscosos
• Vórtices excesivos o agitación que pueda dañar la sonda

Donde NO Aplicar
• Cuando la aplicación excede las capacidades del instrumento por rango, presión o temperatura
• Medios con dielectrico < 1.4
• Tanques superiores a 15,2mt de alto
• El espacio disponible por encima del tanque no permite la instalación de una sonda rígida
• Aplicaciones de Interface en donde el medio superior o inferior estan por fuera del rango del instrumento
• El medio superior tiene un dieléctrico mayor que el del medio inferior

Radar de Antena



Porqué Radar No-Contacto?
• Muchas de las mismas ventajas del GWR*    * GWR = Guided Wave Radar (Radar de Onda Guiada)
– Características de medición excelentes
– No importan los cambios en las condiciones de proceso (dieléctricos,densidad, Temp., presión)
– No afectado por vapores; algo por espuma y acumulación de producto en la antena
– Alimentado por el lazo de control
– Seguro: mucha menor energía de microondas que la emitida por antenas de teléfonos celulares
• Rango hasta 20 metros (65 pies)


Tipos de Antena

   

Consideraciones Operacionales
Distancia Máxima- pies (metros)

Distancia Max. calculada como…

Altura del Tanque + “SENSOR OFFSET” medido desde el punto de referencia del sensor

Donde Usar Radar de Antena
• La viscosidad del medio excede las capacidades de la sonda
• El espacio disponible por encima del tanque solo permite un radar de antena
• Una sonda larga sería dificil o inseguro instalar
• El usuario prefiere un instrumento sin contacto
• Por efectos de corrosion ó viscosidad es preferible utilizar un instrumento sin contacto

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