Este documento describe diferentes tipos de sensores de nivel, incluyendo sensores de contacto como tubulares, de flotador y electrodos, y sensores sin contacto como capacitivos, ultrasónicos y de radiación. Explica que el sensor más conveniente depende del tipo de sustancia, el espacio de contención y el tipo de medición requerida. Los sensores electrónicos ofrecen ventajas como alta fiabilidad y medición continua. En conclusión, los sensores de nivel son importantes para automatizar procesos industriales de manera fiable.

1. Bienvenidos

2. Sensores de Nivel
Bachilleres:
Jáuregui, Estefanía
Marcano, María
Profesor:
Ing. Moisés Pérez
Universidad de Oriente
Núcleo de Monagas
Ingeniería de Sistemas
Cursos Especiales de Grado
Automatización y Control de Procesos Industriales
Abril/2015
Equipo CAD

3. Índice
Sensor de Nivel
¿Para qué sirven?
Tipos de sensores
¿Cuál es el más conveniente?
Selección del sensor de medición de nivel
Ventajas de los sensores electrónicos
Marco teórico
Discusión
Conclusión
Referencias

4. Introducción
Los procesos industriales, la ciencia y la tecnología se caracterizan
por la necesidad de generar y medir magnitudes con precisión y
fiabilidad. A principios de siglo la instrumentación se basaba en
principios mecánicos (balanza) y eléctricos. Hoy día debido al bajo
coste de los aparatos electrónicos, se han preferido éstos debido a que
se puede modificar fácilmente las señales no eléctricas (distancia,
posición, velocidad, temperatura) a través de sensores de señales
eléctricas, obteniendo una gran transmisión a distancia en la
instrumentación electrónica con equipos basados en circuitos y
sistemas electrónicos que permiten medir, visualizar, generar, convertir,
entre otros., las medidas físicas en señales eléctricas.
Sensores de Nivel

5. Sensores de Nivel
Sensor de Nivel
Los sensores de nivel se utilizan para medir todo tipo de
sustancia fluyente ya sea en estado líquido o sólido, es decir,
líquidos en general, materiales de consistencia pastosa,
granulada, entre otros.
Líquidos Sólidos

6. Sensores de Nivel
¿Para qué sirven?
Estos miden en qué punto o puntos se encuentra determinada
sustancia respecto a un parámetro determinado, ya sea respecto al
borde superior de un recipiente que lo contenga, al fondo del mismo
o a varios puntos de referencias como pudieran ser, por ejemplo,
diferentes conductos de salida dentro de un tanque o envase.
 Sustancias en la naturaleza (río, mar, fuente subterránea).
 Nivel de llenado.
 Supervisión de los estados críticos de un proceso.
 Sustancia fluyente.

7. Sensores de Nivel
Tipos de sensores
Con
contacto Sin
contacto
Medición
 Hidrostáticos
 Magnetostrictivos
 Flotador
 Capacitivos sin contacto
 Radar
 Ultrasonido
 Láser

8. Tubo de material transparente y rígido
conectado al depósito por dos bridas con dos
válvulas manuales de corte. El líquido sube por
el tubo hasta igualar al nivel del depósito:
 Limitaciones:
• No soportan mucha presión.
• No soportan mucha Tª.
• No son resistentes a los impactos.
• No se pueden usar líquidos que
manchen el interior del tubo.
 También los hay de vidrio armado (piezas de
vidrio y acero)
Sensores de Nivel
Tubular

9. Este sensor consiste generalmente en un conjunto compuesto por
un flotador, un contrapeso y una polea. Este elemento tiene la
característica de ser lineal y es un sensor de fácil construcción.
Sensores de Nivel
Por Flotador

10. Sensores de Nivel
Por Flotador

11. 2007
Este tipo de sensores se utiliza para medir
nivel en sistemas con líquidos con buenas
características de conductividad eléctrica. Los
dispositivos que utilizan este tipo de principio
constan generalmente de los electrodos, los
cuales se introducen en el fluido. De este modo,
puesto que el liquido es conductor, la resistencia
eléctrica que se presenta entre los terminales de
los electrodos variará con el nivel.
Sensores de Nivel
Electrodos

12. Estos elementos se utilizan tanto en la medición de niveles de
líquido como de sólidos en forma granular. Su principio de
funcionamiento consiste en que el material, líquido o sólido, actúa
como dieléctrico entre dos placas paralelas, de modo que al variar el
nivel varía la capacidad del conjunto.
Sensores de Nivel
Capacitivos

13. Los sensores ultrasónicos son dispositivos que
miden distancia usando un transductor o elemento
sensitivo que envía un chorro o rayo ultrasónico,
este rayo contiene una serie de ondas de sonido
pulsantes, que se emiten en forma cónica, el reflejo
de esto es detectado y recibido por un transmisor.
El tiempo que este chorro se demora en ir al
destino y volver a la fuente, es convertido en
distancia medida por el sensor.
Sensores de Nivel
Ultrasónicos

14. Sensores de Nivel
Por radiación
Consiste de un emisor de rayos gamma en la parte
superior y un receptor en el fondo del tanque. La
intensidad con la que llegan estos rayos da una indicación
de la cantidad de líquido o sólido contenido en el
depósito.

15. Consiste en un electrodo el cual está colocado en un punto
donde se desea saber si el nivel del sólido ha llegado. Cuando el
sólido que tiene que ser de un material conductor hace contacto con
el electrodo, cierra un circuito eléctrico indicando de esta forma que
llego al nivel esperado.
Sensores de Nivel
Conductivo

16. Consiste en un juego de paletas que se mueven a baja velocidad,
cuando el producto sólido llega a las paletas, estas se inmovilizan
activando un interruptor eléctrico.
Sensores de Nivel
Paletas rotativas

17. Sensores de Nivel
¿Cuál es el más conveniente?
 El tipo de sustancia que pretendemos medir (composición
química, estado líquido, semilíquido, sólido).
 Espacio donde está contenida (recipiente, sistema de tubería,
depósito natural).
 Tipo de medición continua o por puntos de valores (la continua
tiene en cuenta uno o varios rangos determinados, mientras que la
de puntos de valores sólo determina si la sustancia está por encima
o por debajo de un valor puntual),
 También debemos tener en cuenta a la hora de seleccionar el tipo
de sensor el grado de acceso a dicha sustancia (si es demasiado
inalcanzable, por ejemplo, es más recomendable utilizar un sensor
sin contacto)

18. Sensores de Nivel
Selección del sensor
 Elevada fiabilidad gracias a la eliminación de
componentes mecánicos.
 Método de medición: ondas radar guiadas, capacitivo e
hidrostático.
 Salidas para la medición continua.
 Pantalla con LED para la indicación directa del nivel en la
misma aplicación.
 Aptos para fluidos comunes en la industria y en procesos.

19. Sensores de Nivel
Ventajas
 Elevada fiabilidad gracias a la eliminación de
componentes mecánicos.
 Método de medición: ondas radar guiadas, capacitivo e
hidrostático.
 Salidas para la medición continua.
 Pantalla con LED para la indicación directa del nivel en la
misma aplicación.
 Aptos para fluidos comunes en la industria y en procesos.

20. Conclusión
Sensores de Nivel
Conocer acerca de los sensores, específicamente los sensores
que se encargan de medir tanto el nivel sólido como el nivel líquido
dentro de cualquier recipiente (sensores de nivel), que es el caso
que nos atañe, es de mucha importancia, pues nos permiten
desarrollar soluciones a problemáticas existentes que abarcan
desde las empresas más pequeñas hasta las grandes industrias.
El uso de sensores de nivel sustituye y aligera de alguna
manera el trabajo del hombre por el de un sensor que está
constantemente supervisando un proceso que requiere de
cuidados necesarios para que se cumpla con éxito el objetivo que
cumplen dentro de toda la cadena de valor de un determinado
producto. De esta manera, el uso de los sensores constituye un
avance y necesidad dentro de los procesos de automatización en
cualquier industria.

21. Referencias
Sensores de Nivel
Electrónica para el control integral de procesos. (2012). [Página
web en línea]. Disponible en:
http://www.codisin.com/productos/instrumentacion/nivel.ht
ml
Sensores de nivel. (S/f). [Página web en línea]. Disponible en:
http://isbelg.over-blog.com/article-sensores-nivel-
86799572.html
Sensores de nivel. (S/f). [Página web en línea]. Disponible en:
http://snsoresdenivel.blogspot.com/2009/05/sensores-de-
nivel.html