Este documento describe diferentes tipos de sensores de nivel y caudal. Explica sensores de nivel de líquidos como sondas, flotadores, de presión diferencial y radiactivos. También describe sensores de nivel en sólidos como varillas flexibles y detectores de diafragma. Finalmente, detalla medidores de caudal volumétricos y de masa, incluyendo caudalímetros electromagnéticos, ultrasónicos, de Coriolis, y de turbina.

1. FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS FISICAS Y FORMALES
E.P. INGENIERIA MECANICA, MECANICA ELECTRICA Y MECATRONICA
TEMA: SENSORES DE NIVEL Y FLUJO
CURSO: SENSORES Y TRANSDUCTORES
PROFESOR(A): ING. MESTAS
ALUMNO:
MENESES LOPEZ JHONATHAN EVER
SECCION: A
AREQUIPA,SETIEMBRE DE2019

2. SENSORES DE NIVEL
Se basarán enla medida bien directamente dela altura delíquido,bien la presión
hidrostática,bien el desplazamiento deun flotador quedescansa enel líquido, o bien a partir
de características eléctricas del líquido. En elcaso delos sólidos, sebasaran en los puntos
fijos( máximo,mínimo) dentro deun recipiente, o enelaccionarde uninterruptoralser
alcanzadopor el nivel desólido.
SENSORES DE NIVEL DE LÍQUIDO SENSORES DE NIVEL EN SÓLIDOS
Sonda
Flotador
Presión diferencial
Por burbujeo
Radiactivo
Capacitivo
Ultrasónicos
Conductivo o Resistivo
Consiste en meter una regla graduada dentro del líquido y
determinar elnivelpor lectura directa dela superficiemojada.
Consiste en un diafragma quemidela presión hidrostática enun
punto en el fondo deldeposito.
Consta deun flotador pendientedel techo del depósito poruna barra a través de
la cual transmitesumovimientoa una ampolla demercurio conun interruptor,si
el nivel alcanza el flotador, lo empuja de forma ascendente si la fuerza supera al
peso delflotador. Al hacerloel interruptorcambia de posición.
Se emplea un tubosumergido enellíquido,a través del cual se hace
burbujear airemediante unrotámetro.
Consistenen unemisorde Rayos X montado a un costado deldepósito y con un
detector(el cual incluyeun contador) que transforma la radiación recibida enuna
señal eléctrica CC.
Mide la variaciónen la capacitancia deun electrodo sumergidoy las paredes del
depósito, en caso dequesean líquidos conductores, elelectrodoesta recubierto
de teflón.
Se basa en la emisiónde unimpulsoultrasónicoa una superficiereflectantey el
retorno deleco a un receptor.El retardo en la captacióndeleco dependedel nivel
del contenedor.
Consistenen uno o varios electrodos y un relé eléctricoo electrónico,elcual varía
cuando ellíquidomoja a los electrodos.
DETECTORES DE NIVEL DE PUNTO FIJO
VarillaFlexible
Medidor conductivo
Cono suspendido
Detector de diafragma
Medidor de presión diferencial
Medidor por ultrasonidos
Medidor de sondeo electromecánico
DETECTORES DE NIVEL CONTINUOS

3. SENSORES DE CAUDAL
Se denomina flujoalmovimientode fluidospor
canales o conductos abiertos o cerrados. El
caudales la cantidad de material, en peso o
volumen, que fluye por unidad de tiempo
Existen dos tipos de medidores, los
volumétricos que determinan el caudal en
volumen del fluido, y los de masa que
determinan el caudal masa.
Se reservan los medidores volumétricos para la
medida general decaudal,determinan el caudal en
volumen directamente (desplazamiento),
indirectamente por deduccióno inferencia (presión
diferencial,área variable, velocidad,fuerza, tensión
inducida, torbellino).
Los medidores de caudal másico a aquellas
aplicaciones en las que la exactitud de la medida es
importante, por ejemplo enlas determinaciones finales
del caudal del producto para su facturación.
CAUDALIMETRO CAUDALIMETRO VORTEXCAUDALIMETRO
EELECTROMAGNETICO
CAUDALIMETRO ULTRASONICO CAUDALIMETRO MASICOS
CORIOLIS
CAUDALIMETRO A TURBINA
Instrumento empleado
para la medición del
caudalde unfluido o gasto
másico
Por presión diferencial:
Basadoen el teorema de
Bernoulli, que determina
la relación entre la sección
transversal,la presióny la
velocidadde circulación
del fluido.
Placas con orificio +
tuberías +tubo benturi+
tubo pitot
La salida es:
Variación decorriente
Variación devoltaje
El Caudalímetro
electromagnéticopermite
la medición precisa de
caudales delíquidos,
pastas y lodos con una
conductividad eléctrica
mínima
Ley de Faraday afirma que
el desplazamiento deuna
barra conductora a través
de un campomagnético
induce una tensión
eléctrica. Es directamente
proporcional a la velocidad
del flujo y por consiguiente
el caudal volumétrico.
La salida es:
Señal digital
Señal analógica
Para líquidos con o sin sólidos
en suspensión.Mide, calcula e
Indica Velocidad, Caudal y
Volumen Total.No intrusivo,
mide el Tiempoquetarda el
ultrasonido en atravesar elfluido
a medir.
Basadoen el efecto Doppler
según el procedimientode
diferencia de tiempoenla
transición,el diferencial medido
por los sensores es proporcional
al caudal.
La salida es:
Señal digital
Señal analógica
Es el Medidormás Exacto para
medir por Masa. Utiliza elEfecto
Coriolis, por lo tanto es ideal para
procesos delicados deBatcheo
por Peso, o para FacturarLíquidos
o Gases dealto precio que se
venden por Kg., como el GNC,ya
que su exactitudes independiente
de Viscosidad, Temperatura y
Densidad. Emite pulsos para
medir Masa.
En términos matemáticos, elvalor
de la fuerza deCoriolis (Fc) es
directamente proporcional a la
masa enmovimiento(m), a la
velocidadangular derotación (co)
y a la velocidadradial(wr) en el
sistema en rotación. Fc=2mwr .Las
fuerzas de Coriolis sepresentan
siemprequeenun sistema se
superponenmovimientos lineales
con movimientos rotacionales.En
ausencia del movimiento lineal,
sólo se percibenlas fuerzas
centrífugas.
Proporciona Salida oscilatoria
Para líquidos noviscosos. Emite
pulsos para medir velocidad deun
fluido. Estos Medidores y sus
Indicadores hantenido gran éxito
por haber demostrado increíble
robustez,duracióny exactituda
un costo muy atractivoy, al
habersemantenido su principio
de inserción (para permitir
mantenimientosin desarmar toda
la tubería).
Su principio deoperaciónes elde
un rotor que,fijado a un ejeque
gira, produceuna frecuencia
proporcional a la velocidad del
líquido.El rotores no-magnético
para permitiruna respuesta lineal
a los cambios de velocidady para
ayudar a evitar fricciónestática a
bajas velocidades. Así es posible
reducir elrango develocidad de
flujo detectablea 0,1 m/s y
aprovechar un mayor rango de
frecuencia delsensor
Salida:Variación devoltaje
Para líquidos livianos.
Mediantesensores
piezoeléctricos midela
cantidad delos
vórtices provocados
por una obstrucción.
Se destaca para
Procesos Químicos
debido a una
combinación deGran
Exactitud(1%),
Robustez con Gran
Resistencia alAtaque
Químico, Ausencia de
Mantenimiento, y
Practicidad. Mide
líquidos no
conductivos quelos
medidores magneto
Inductivos nopueden
medir. Emite Pulsos
para medir Caudal
Instantáneo.
Este principio de
medición sebasa en el
hecho de quecorriente
abajo deun obstáculo
se forman vórtices en
el fluido, tanto en una
tubería cerrada como
en un canal abierto.Es
posibleobservar este
fenómeno, por
ejemplo, enlos
vórtices ("zona de
turbulencia") quese
forman corrienteabajo
del pilar deun puente.
Salida: Señaldigital
Señal analógica