La medición continua del nivel resulta fundamental para gestionar inventarios, garantizar la estabilidad de los procesos y mantener la seguridad operativa en depósitos y silos industriales, donde se almacenan y manipulan una amplia variedad tipos de líquidos y materiales sólidos granulados.
El principio de medición del tiempo de vuelo ofrece una solución fiable para monitorizar el nivel de forma continua. Opera mediante la emisión de pulsos de ultrasonidos o radar que se reflejan en la superficie del producto y regresan al sensor, permitiendo determinar la distancia y, por tanto, el nivel presente en el depósito. El tiempo que pasa entre la emisión del pulso y su vuelo sirve para determinar la distancia hasta la superficie del material, ya que permite calcular cuánto ha tardado la señal en recorrer el trayecto de ida y vuelta. Cuando la geometría del depósito está bien definida, es posible calcular el nivel con una precisión muy alta.
Las ondas de ultrasonidos se producen de forma mecánica a través de elementos piezoeléctricos, y su reflexión ocurre por el contraste de densidades entre el aire y el producto. Las ondas de radar, por el contrario, son de naturaleza electromagnética y su reflexión depende de las variaciones en la constante dieléctrica relativa del producto (valor dc). Según la aplicación, las señales de radar pueden emitirse de forma libre hacia el interior del depósito o guiarse a través de una sonda.
Mire el vídeo para saber cómo funciona el principio de medición del tiempo de vuelo.
Resumen de las ventajas de Micropilot y Levelflex
- Medición continua del nivel de líquidos y sólidos a granel
- Rendimiento fiable independientemente de la espuma o las turbulencias
- La medición sin contacto minimiza el desgaste y el mantenimiento
- Es adecuado para entornos exigentes con una presión, temperatura o vapor elevados
- Permite una instalación versátil, ya sea mediante radar de espacio libre o a través de tecnología de onda guiada
Todos los días se llenan y vacían depósitos de almacenamiento con una amplia variedad de productos. Por ejemplo, agua potable, zumos de fruta, aceites y combustibles, ácidos, salmueras o también los sólidos como la grava, pellets plástico o los polvos. Puesto que estos productos pueden tener propiedades completamente distintas, se emplean diferentes principios de medición para detectarlos. Un ejemplo de ello es la medición continua del nivel de líquidos o sólidos granulados según el principio del tiempo de vuelo.
Alrededor de 1910, Alexander Behm logró ubicar objetos gracias al reflejo de ondas de sonido. El también llamado ecosondeo constituye la base del método de medición por ultrasonidos. Ya en 1886, mientras trabajaba en la comprobación experimental de las ondas electromagnéticas, Heinrich Rudolf Hertz descubrió que las ondas de radio se reflejaban en los objetos metálicos. Esto sentó las bases para desarrollar la medición basada en el principio de microondas o radar. Veamos cómo funciona este método de medición.
Los instrumentos de tiempo de vuelo detectan continuamente el nivel en depósitos y silos. Los pulsos de ultrasonidos o de radar se transmiten, reflejados en la superficie del material y son captados nuevamente por el sensor. La distancia entre el instrumento y la superficie del producto puede calcularse midiendo el tiempo de vuelo. Las ondas de ultrasonidos son ondas mecánicas. Los pulsos de ultrasonidos se producen mediante elementos piezoeléctricos y se reflejan en la superficie del producto debido a la diferencia de densidad entre el aire y el producto.
El periodo de tiempo medido y analizado por el instrumento entre el envío y la recepción del pulso es una medida directa de la distancia entre la membrana del sensor y la superficie del producto. Sin embargo, las microondas o las ondas radar son ondas electromagnéticas. Los pulsos de radar se generan de forma electromagnética y se reflejan en la superficie del producto debido a las variaciones en su constante dieléctrica. Los pulsos radar de alta frecuencia pueden guiarse hacia el producto a través de una varilla —en sistemas de onda guiada— o bien emitirse de forma libre dentro del depósito.
La medición por tiempo de vuelo, ilustrada aquí mediante pulsos de radar emitidos libremente, es aplicable tanto a líquidos como a sólidos. Los pulsos emitidos se reflejan en la superficie del producto y son detectados por el instrumento. El tiempo de vuelo del pulso permite calcular la distancia entre el transmisor y la superficie, ya que se basa en la velocidad conocida a la que se propaga la señal en el producto. En el caso de los pulsos radar, es la velocidad de la luz.
Teniendo en cuenta la altura del depósito, se puede calcular fácilmente el nivel. Los instrumentos de tiempo de vuelo de Endress+Hauser son capaces de medir el nivel incluso en aplicaciones con altas presiones y temperaturas, en vapores o medios químicamente agresivos con superficies turbulentas o con espuma en la superficie. Tenemos la solución adecuada para cualquier aplicación. Endress+Hauser.
