INSTRUMENTOS DE NIVEL
MEDICIÓN DE NIVEL
Diccionario de la lengua española © 2005 Espasa-Calpe:
Nivel
 m. Instrumento para averiguar la diferencia de altura entre
dos puntos.
 Altura a que llega la superficie de un líquido.
 Altura que alcanza algo o grado en que se sitúa respecto a
una escala.
 Piso o planta.
 nivel de vida Grado de bienestar material alcanzado por
una persona o una colectividad.
MEDICIÓN DE NIVEL
La medición de nivel se define como la
determinación de la posición de interfase entre dos
medios. Estos usualmente fluidos, pero pueden
existir sólidos o combinación de ellos. La interfase
puede existir entre un líquido y un gas, un líquido y
su vapor, dos líquidos, un sólido o sólido diluido y un
gas.
El instrumentista debe conocer de las diferentes
técnicas de medición disponibles para así poder
realizar una selección e implementación del sistema
más acorde.
MEDICIÓN DE NIVEL
Los dispositivos de medición de nivel trabajan
midiendo:
La altura del líquido sobre una línea de referencia.
La presión hidrostática.
El desplazamiento producido en un flotador por el
propio líquido contenido en el tanque del proceso.
Aprovechando las características eléctricas del
líquido
GENERALIDADES
La medición del nivel alcanzado por un liquido, de
densidad constante, en un recipiente puede realizarse de
varias formas atendiendo los siguientes factores:
Recipientes Abiertos o Cerrados
Características de cada recipiente
Características del fluido bajo medición
El nivel puede ser medido directamente o puede ser
inferido
MEDICIÓN DE NIVEL
1.- Medición directa
 Medidor de sonda
 Medidor de cinta y plomada
 Por indicador Visuales de Cristal.(Principio Vasos Comunicantes)
 Medidor de flotante
2.- Medición de presión hidrostática o fuerza (Indirecta)
 Medidor manométrico
 Medidor de membrana
 Medidor Purga de Aire Continuo. (Burbujeo)
 Medidor de presión diferencial de diafragma
 Medidor por desplazamiento o desalojador (Principio de Arquímedes)
MEDICIÓN DE NIVEL
Los Medidores de sonda utilizados son: Regla graduada, Varilla con gancho
Cinta Métrica metálica graduada con plomada.
1.- Regla Graduada: Se inserta verticalmente hacia el fondo del tanque. El nivel
se determina leyendo directamente la longitud de la regla mojada. En el
momento de realizar la medición, el tanque debe estar a presión atmosférica.
MEDICIÓN DE NIVEL
2.- Varilla con gancho : Se sumerge en el seno del líquido y se levanta después,
hasta que el gancho rompe la superficie del líquido. La distancia desde esta
superficie hasta la parte superior del tanque, representa indirectamente el
nivel.
MEDICIÓN DE NIVEL
3.- Cinta métrica metálica con plomada: Se emplea cuando la regla no tiene
acceso al fondo del tanque. El instrumento está compuesto por tres partes
principales: el carrete, la cinta graduada y un peso o plomada.
Para medir el nivel se deja que la cinta baje lentamente hasta que la plomada
toque el fondo, luego se empieza a recoger la cinta con el carrete hasta que
aparezca la marca del líquido.
Desventajas:
El líquido debe dejar marca nítida sobre la cinta.
El líquido no debe emitir vapores dañinos para la salud.
MEDICIÓN DE NIVEL
Ventajas del medidor de sonda
Muy económicos
Desventajas
Son manuales
Se usan sin olas
Sólo para tanques abiertos
No para procesos continuos
Aplicación del medidor de sonda
Tanques abiertos
Medición de aceite o gasolina.
Procesos granulosos, entre otros
MEDICIÓN DE NIVEL
Medidores de Nivel de Líquidos
Indicador de cristal: Se basa en el
Principio de los Vasos comunicantes
MEDICIÓN DE NIVEL
Ventajas del indicador de cristal:
 Económico
 Seguridad en la lectura del nivel del líquido
 Preciso
 Puede usarse para tanque abiertos o cerrados
Desventajas del indicador de cristal:
 Manipular con cuidado para evitar roturas
 La longitud del tubo está limitada hasta 1.78 m aprox.
 Indicación local
 Susceptibles a ensuciarse
MEDICIÓN DE NIVEL
Medidores de Nivel de Líquidos
Instrumentos de flotador: Se sumerge un flotador
construido de tal manera que flote en el seno del
líquido, el cual se mueve hacia arriba y hacia abajo
con los cambios en el nivel.
La conexión puede ser:
Directa: Flotador con cinta o cadena
Magnética
Hidráulica: Flotador acoplado hidráulicamente
MEDICIÓN DE NIVEL
Medidores de Nivel de Líquidos
Instrumentos de flotador
MEDICIÓN DE NIVEL
Ventajas de los instrumentos flotador:
 Instalación sencilla
 Método de medición probado y confiable
 Permite medición continua
 Turbulencias y espuma no afectan significativamente
la medición.
Desventajas de los instrumentos flotador :
 La medición puede ser afectada por depósitos
materiales sobre el flotador
 No son adecuados para aplicaciones de líquidos
viscosos.
 Las partes móviles están sujetas a desgaste
requiriendo mantenimiento frecuente
MEDICIÓN DE NIVEL
 Medidores de Nivel de Líquidos (Medición Indirecta)
Entre los métodos de medición indirecta se tienen los que
aprovechan el empuje producido por el líquido, la
presión hidrostática y los que provechan las
características eléctricas del líquido.
MEDICIÓN DE NIVEL
Medidores de Nivel de Líquidos (Medición Indirecta)
Medidores que aprovechan el empuje producido por el
propio líquido:
 Medidor de tipo Desplazamiento:
Está basado en el principio de Arquímedes, el cual establece que
un cuerpo (flotador) sumergido en un líquido es empujado
hacia arriba por una fuerza que es igual al peso del líquido
desplazado, la ecuación utilizada para determinar la fuerza
de flotación es:
F = V * s
MEDICIÓN DE NIVEL
Medidores de Nivel de Líquidos (Medición Indirecta)
Donde:
F = Fuerza de flotación
V = Volumen del flotador
s = Gravedad específica del líquido
F 1
F 2
P
E
P+F1 = E+F2
Por lo tanto
E = F1 + P – F2
MEDICIÓN DE NIVEL
Ventajas medidor de desplazamiento:
 Instalación sencilla
 Fácil limpieza
 Medición continua
 No lo afecta la turbulencia ni la espuma
 Robustos
 Buena sensibilidad
Desventajas del medidor de desplazamiento:
 Calibración ajustable en campo
 Partes móviles sujetas a desgaste
 No para líquidos viscosos
 La medición es afectada por los cambios de gravedad
específica del fluido
MEDICIÓN DE NIVEL
Aplicaciones del medidor de desplazamiento:
 Tanques abiertos y cerrados o al vacío
 Medición de nivel de líquidos de gravedad específica
constante
 Medición de interfase líquido-líquido
 Control de bombas
MEDICIÓN DE NIVEL
Medidores de Nivel de Líquidos (Medición Indirecta)
Medidores que aprovechan la presión hidrostática para la
medición de nivel:
Existen varios tipos de medidores de nivel que trabajan u operan
bajo este principio, de los cuales los más comunes son:
 Manométricos
 De caja de diafragma
 Trampa de aire
 Tipo Burbujeo
 Presión diferencial
MEDICIÓN DE NIVEL
Medidores de Nivel de Líquidos (Medición Indirecta)
 Manométricos:
En este tipo de medidor se conecta un manómetro en la línea de
descarga de un tanque de almacenamiento, el sensor mide la
presión debida a la altura del líquido “h” que existe entre el
nivel del tanque y el eje del instrumento.
La lectura del manómetro se puede calibrar para medir
directamente el nivel, teniendo en cuenta la densidad del
líquido almacenado utilizando la ecuación de presión
hidrostatica:
P = h * (1) * s = h*s Donde: P= Presión; h= altura;
s= Gravedad específica; 1=presión causada por un cm cda
MEDICIÓN DE NIVEL
Ventajas del Medidor manométrico:
 Económico
Desventajas del Medidor manométrico :
 Sólo sirve para fluidos limpios
 En caso de mediciones con líquidos corrosivos es
necesario colocarle sello para aislar el instrumento
MEDICIÓN DE NIVEL
Aplicaciones del Medidor manométrico :
 Tanques abiertos y cerrados a presión atmosférica
MEDICIÓN DE NIVEL
 Medidores de Nivel de Líquidos (Medición Indirecta)
Medidor Tipo Burbujeo
El sistema de burbujeo,
está formado por un
suministro continuo de
aire, un regulador, un
indicador visual de flujo,
lo cual normalmente es
un rotámetro y un
indicador de nivel (por
medio de la presión)
MEDICIÓN DE NIVEL
Ventajas medidor Tipo Burbujeo:
 Económico y versátil
Desventajas del medidor Tipo Burbujeo:
 Durante el mantenimiento se puede contaminar el
líquido
 Su campo de medida está limitado por la altura del
tanque
Aplicaciones del Medidor Tipo Burbujeo :
 Tanques abiertos
 Líquidos muy corrosivos o con sólidos en suspensión
MEDICIÓN DE NIVEL
Medidores de Nivel de Líquidos basados en
características eléctricas del liquido
Medidor Conductivo
Medidor Capacitivo
Medidor Ultrasónico
MEDICIÓN DE NIVEL
 Medidores de Nivel de Sólidos
Métodos más comunes para medir nivel:
1. Diafragma
2. El Cono Suspendido
3. La Varilla Flexible
4. El Medidor conductivo
5. Las Paletas Rotativas
6. El de Vibración
7. Los de Ultrasonido
8. El de radar
MEDICIÓN DE NIVEL

Instrumentos de nivel

  • 1.
  • 2.
    MEDICIÓN DE NIVEL Diccionariode la lengua española © 2005 Espasa-Calpe: Nivel  m. Instrumento para averiguar la diferencia de altura entre dos puntos.  Altura a que llega la superficie de un líquido.  Altura que alcanza algo o grado en que se sitúa respecto a una escala.  Piso o planta.  nivel de vida Grado de bienestar material alcanzado por una persona o una colectividad.
  • 3.
    MEDICIÓN DE NIVEL Lamedición de nivel se define como la determinación de la posición de interfase entre dos medios. Estos usualmente fluidos, pero pueden existir sólidos o combinación de ellos. La interfase puede existir entre un líquido y un gas, un líquido y su vapor, dos líquidos, un sólido o sólido diluido y un gas. El instrumentista debe conocer de las diferentes técnicas de medición disponibles para así poder realizar una selección e implementación del sistema más acorde.
  • 4.
    MEDICIÓN DE NIVEL Losdispositivos de medición de nivel trabajan midiendo: La altura del líquido sobre una línea de referencia. La presión hidrostática. El desplazamiento producido en un flotador por el propio líquido contenido en el tanque del proceso. Aprovechando las características eléctricas del líquido
  • 5.
    GENERALIDADES La medición delnivel alcanzado por un liquido, de densidad constante, en un recipiente puede realizarse de varias formas atendiendo los siguientes factores: Recipientes Abiertos o Cerrados Características de cada recipiente Características del fluido bajo medición El nivel puede ser medido directamente o puede ser inferido
  • 6.
    MEDICIÓN DE NIVEL 1.-Medición directa  Medidor de sonda  Medidor de cinta y plomada  Por indicador Visuales de Cristal.(Principio Vasos Comunicantes)  Medidor de flotante 2.- Medición de presión hidrostática o fuerza (Indirecta)  Medidor manométrico  Medidor de membrana  Medidor Purga de Aire Continuo. (Burbujeo)  Medidor de presión diferencial de diafragma  Medidor por desplazamiento o desalojador (Principio de Arquímedes)
  • 7.
    MEDICIÓN DE NIVEL LosMedidores de sonda utilizados son: Regla graduada, Varilla con gancho Cinta Métrica metálica graduada con plomada. 1.- Regla Graduada: Se inserta verticalmente hacia el fondo del tanque. El nivel se determina leyendo directamente la longitud de la regla mojada. En el momento de realizar la medición, el tanque debe estar a presión atmosférica.
  • 8.
    MEDICIÓN DE NIVEL 2.-Varilla con gancho : Se sumerge en el seno del líquido y se levanta después, hasta que el gancho rompe la superficie del líquido. La distancia desde esta superficie hasta la parte superior del tanque, representa indirectamente el nivel.
  • 9.
    MEDICIÓN DE NIVEL 3.-Cinta métrica metálica con plomada: Se emplea cuando la regla no tiene acceso al fondo del tanque. El instrumento está compuesto por tres partes principales: el carrete, la cinta graduada y un peso o plomada. Para medir el nivel se deja que la cinta baje lentamente hasta que la plomada toque el fondo, luego se empieza a recoger la cinta con el carrete hasta que aparezca la marca del líquido. Desventajas: El líquido debe dejar marca nítida sobre la cinta. El líquido no debe emitir vapores dañinos para la salud.
  • 10.
    MEDICIÓN DE NIVEL Ventajasdel medidor de sonda Muy económicos Desventajas Son manuales Se usan sin olas Sólo para tanques abiertos No para procesos continuos Aplicación del medidor de sonda Tanques abiertos Medición de aceite o gasolina. Procesos granulosos, entre otros
  • 11.
    MEDICIÓN DE NIVEL Medidoresde Nivel de Líquidos Indicador de cristal: Se basa en el Principio de los Vasos comunicantes
  • 12.
    MEDICIÓN DE NIVEL Ventajasdel indicador de cristal:  Económico  Seguridad en la lectura del nivel del líquido  Preciso  Puede usarse para tanque abiertos o cerrados Desventajas del indicador de cristal:  Manipular con cuidado para evitar roturas  La longitud del tubo está limitada hasta 1.78 m aprox.  Indicación local  Susceptibles a ensuciarse
  • 13.
    MEDICIÓN DE NIVEL Medidoresde Nivel de Líquidos Instrumentos de flotador: Se sumerge un flotador construido de tal manera que flote en el seno del líquido, el cual se mueve hacia arriba y hacia abajo con los cambios en el nivel. La conexión puede ser: Directa: Flotador con cinta o cadena Magnética Hidráulica: Flotador acoplado hidráulicamente
  • 14.
    MEDICIÓN DE NIVEL Medidoresde Nivel de Líquidos Instrumentos de flotador
  • 15.
    MEDICIÓN DE NIVEL Ventajasde los instrumentos flotador:  Instalación sencilla  Método de medición probado y confiable  Permite medición continua  Turbulencias y espuma no afectan significativamente la medición. Desventajas de los instrumentos flotador :  La medición puede ser afectada por depósitos materiales sobre el flotador  No son adecuados para aplicaciones de líquidos viscosos.  Las partes móviles están sujetas a desgaste requiriendo mantenimiento frecuente
  • 16.
    MEDICIÓN DE NIVEL Medidores de Nivel de Líquidos (Medición Indirecta) Entre los métodos de medición indirecta se tienen los que aprovechan el empuje producido por el líquido, la presión hidrostática y los que provechan las características eléctricas del líquido.
  • 17.
    MEDICIÓN DE NIVEL Medidoresde Nivel de Líquidos (Medición Indirecta) Medidores que aprovechan el empuje producido por el propio líquido:  Medidor de tipo Desplazamiento: Está basado en el principio de Arquímedes, el cual establece que un cuerpo (flotador) sumergido en un líquido es empujado hacia arriba por una fuerza que es igual al peso del líquido desplazado, la ecuación utilizada para determinar la fuerza de flotación es: F = V * s
  • 18.
    MEDICIÓN DE NIVEL Medidoresde Nivel de Líquidos (Medición Indirecta) Donde: F = Fuerza de flotación V = Volumen del flotador s = Gravedad específica del líquido F 1 F 2 P E P+F1 = E+F2 Por lo tanto E = F1 + P – F2
  • 19.
    MEDICIÓN DE NIVEL Ventajasmedidor de desplazamiento:  Instalación sencilla  Fácil limpieza  Medición continua  No lo afecta la turbulencia ni la espuma  Robustos  Buena sensibilidad Desventajas del medidor de desplazamiento:  Calibración ajustable en campo  Partes móviles sujetas a desgaste  No para líquidos viscosos  La medición es afectada por los cambios de gravedad específica del fluido
  • 20.
    MEDICIÓN DE NIVEL Aplicacionesdel medidor de desplazamiento:  Tanques abiertos y cerrados o al vacío  Medición de nivel de líquidos de gravedad específica constante  Medición de interfase líquido-líquido  Control de bombas
  • 21.
    MEDICIÓN DE NIVEL Medidoresde Nivel de Líquidos (Medición Indirecta) Medidores que aprovechan la presión hidrostática para la medición de nivel: Existen varios tipos de medidores de nivel que trabajan u operan bajo este principio, de los cuales los más comunes son:  Manométricos  De caja de diafragma  Trampa de aire  Tipo Burbujeo  Presión diferencial
  • 22.
    MEDICIÓN DE NIVEL Medidoresde Nivel de Líquidos (Medición Indirecta)  Manométricos: En este tipo de medidor se conecta un manómetro en la línea de descarga de un tanque de almacenamiento, el sensor mide la presión debida a la altura del líquido “h” que existe entre el nivel del tanque y el eje del instrumento. La lectura del manómetro se puede calibrar para medir directamente el nivel, teniendo en cuenta la densidad del líquido almacenado utilizando la ecuación de presión hidrostatica: P = h * (1) * s = h*s Donde: P= Presión; h= altura; s= Gravedad específica; 1=presión causada por un cm cda
  • 23.
    MEDICIÓN DE NIVEL Ventajasdel Medidor manométrico:  Económico Desventajas del Medidor manométrico :  Sólo sirve para fluidos limpios  En caso de mediciones con líquidos corrosivos es necesario colocarle sello para aislar el instrumento
  • 24.
    MEDICIÓN DE NIVEL Aplicacionesdel Medidor manométrico :  Tanques abiertos y cerrados a presión atmosférica
  • 25.
    MEDICIÓN DE NIVEL Medidores de Nivel de Líquidos (Medición Indirecta) Medidor Tipo Burbujeo El sistema de burbujeo, está formado por un suministro continuo de aire, un regulador, un indicador visual de flujo, lo cual normalmente es un rotámetro y un indicador de nivel (por medio de la presión)
  • 26.
    MEDICIÓN DE NIVEL Ventajasmedidor Tipo Burbujeo:  Económico y versátil Desventajas del medidor Tipo Burbujeo:  Durante el mantenimiento se puede contaminar el líquido  Su campo de medida está limitado por la altura del tanque Aplicaciones del Medidor Tipo Burbujeo :  Tanques abiertos  Líquidos muy corrosivos o con sólidos en suspensión
  • 27.
    MEDICIÓN DE NIVEL Medidoresde Nivel de Líquidos basados en características eléctricas del liquido Medidor Conductivo Medidor Capacitivo Medidor Ultrasónico
  • 28.
    MEDICIÓN DE NIVEL Medidores de Nivel de Sólidos Métodos más comunes para medir nivel: 1. Diafragma 2. El Cono Suspendido 3. La Varilla Flexible 4. El Medidor conductivo 5. Las Paletas Rotativas 6. El de Vibración 7. Los de Ultrasonido 8. El de radar
  • 29.