MEDICION DE NIVEL POR ULTRASONIDO PRÁCTICO

29 Septiembre 2011

Estos equipos basan su medición de nivel en un fenómeno mecánico llamado Piezoelectrico, esto significa que tenemos un cristal que al ser sometido a un voltaje, este comienza a vibrar emitiendo pulsos, estos son emitidos desde el sensor de nivel y este, a la vez, se transforma en receptor, y el tiempo que demoran en recorrer esa distancia es el equivalente al nivel, o sea la medida de la separación entre el sensor y la superficie a medir.

 

Dentro de las mediciones por ultrasonido, debemos tener claro si mediremos nivel, eso significa que desde una cota cero para arriba, o espacio, que es desde la superficie del sensor hasta la superficie del material a medir.

 

CABEZALES DE SENSORES ULTRASONICOS

En la Figura N° 1 se encuentra el material piezoelecrico que emite los pulsos y el receptor que detecta el retorno.

 

 

Cada equipo trae tablas que definen las características de la superficie a medir, el medio de propagación de la onda mecánica ( Onda de Sonido), características del estanque donde se encuentra inserto, forma, material, etc. Alguna veces  la altura del proceso con respecto al mar. También tienen en forma interna sensores de temperatura, esto permite realizar cálculos para corregir cambios en la velocidad del Sonido (Esta será una constante que permanecerá por mucho tiempo = 343,2 m/s a 20°C).

 

Estos Instrumentos, independiente de su robustez, presentan algunos inconvenientes, se ven afectados en la medición por obstáculos en su área de mapeo, por lo tanto se deben tener algunas consideraciones para su montaje.

 

La Figura N°2  nos muestra, que debemos hacer y que NO debemos, para lograr una buena medición.

 

 

La Instalación de este equipo, en el 99% de los casos, debe ser en forma perpendicular a la superficie a medir, si esto no fuera posible, se debe tener la precaución de que la superficie en la cual se va a medir sea la de mayor área posible. Se debe recordar que cada equipo presenta un ángulo de ataque y la superficie que presenta mayor acercamiento a la cara del sensor  será medida, y si no es la que necesitamos nos llevara a errores en la medición entregando los llamados ECOS FALSO.


Ahora que ya contamos con los conocimientos básicos para poder definir una buena instalación lo que veremos ahora es poder trabajar con un sensor de nivel instalado, el cual nos presenta problemas de funcionamiento.

 

Cada equipo tiene una configuración básica y avanzada, que asumimos ya instalada, que se encuentra operativo. También debemos saber que cada fabricante entrega un manual que presenta los problemas y soluciones que más a menudo se puede presentar.

 

Crearemos un listado de las fallas más comunes y entregare la respuesta que mayor probabilidad de un buen resultado.

 

-Falla en la Indicación de Nivel, esto significa que lo que indica el display no es el real


Simplicidad puede ser la solución para cada problema, que ve el quipo?, esta suelto?, cables al descubierto?, El equipo está limpio?, esta firme?, la superficie de medición es Libre de interferencias intermedias?

 

Resp: Verificar que la membrana del sensor se encuentre libre de impurezas y material adherido, aunque algunos equipos son capaces de compensar esta debilidad siempre es importante ayudar a que este despejada.

Resp: Verificar con la yema de los dedos que los pulsos estén presente en la membrana del sensor, estos deben emitir los pulsos en forma periódica.

Resp: Verificar que no existan ningún cable sin su protección o perdida de aislación, se debe recordar que necesitamos, en algunos casos, un gran voltaje (aprox 500 Volts) para crear los pulsos en el Piezoelectrico.

Resp: Verificar que el diafragma del sensor no se encuentre con rasgaduras o cortes, esto deforma los pulsos.

Resp: Verificar que el espacio de medición no se encuentre con algún obstáculo de interferencia, algunos equipos nos permiten en su configuración poder suprimir los obstáculos para no perturbar la medicion

Resp: Verificar que le voltaje de alimentación sea el definido por el fabricante, Fase-Neutro-Tierra

 

Figura N°3 SENSOR CON MATERIAL ADHERIDO.

 

 

Estos son claros ejemplos que para un problema determinado podemos ver varias soluciones. Podemos comenzar a ver algunas otras soluciones para diferentes tipos de Marcas que serán específicas.

 

Si existe algún punto que no tome en consideración o tema puntual, por favor hacerlo llegar a:

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Twitter: @instrumentacion

 

 

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Hector Carrasco

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