Diafragmas
Se usan para medir nivel en tanques abiertos y cerrados, consisten esencialmente en una copa recubierta con un diafragma flexible el cual está protegido por medio de un anillo metálico. La caja está dividida en dos secciones, con el diafragma insertado entre las dos y sellado a prueba de aire. La misma estará colocada a una altura determinada del tanque, sirviendo como nivel de referencia.
La presión causada por la columna del líquido por encima del nivel de referencia actuará sobre el diafragma comprimiéndolo en una cantidad equivalente al cabezal actual del líquido. Ese cambio de presión actuará en un resorte del instrumento el cual estará conectado a una pluma de registro o a un puntero indicador que será donde se mostrará el nivel del tanque controlado.
Para Tanques Abiertos
Se usa para fluidos no corrosivos bajo condiciones que permitan colocar la caja dentro del tanque al nivel mínimo. En la figura NV1 se muestra un ejemplo de diafragma que usa glicerina en su cámara interna como medio de transmisión de la presión ejercida sobre el diafragma.
Figura NV18.
En la siguiente figura NV19 se observa un transmisor real para eliminar la deposición de sólidos en suspensión en un diafragma bridado:
Figura NV21.
Para Tanques Cerrados
La caja cerrada se usa cuando el líquido no es corrosivo y las condiciones no permiten su instalación dentro del tanque. Este último caso es posible utilizarlo para líquidos corrosivos aislando apropiadamente la caja. Un ejemplo de diafragma diferencial para tanques cerrados se ve en la figura NV22.
Figura NV22.
Este tipo de medidores se rige por las siguientes ecuaciones para el cálculo de la presión:
En la cámara de alta del medidor:
PH= P + γliq.H (NV8)
En la cámara de baja:
PL= P (NV8)
Por tanto, la presión diferencial queda expresada como:
DPdiafragma = PH - PL (NV9)
DPdiafragma = P + γliq.H – P (NV10)
DPdiafragma = γliq.H (NV11)
Donde
PH = Presión en la cámara de alta [Psig, Psia]
PL = Presión en la cámara de baja [Psig, Psia]
∆P = Presión diferencial [Psi].
γliq = Peso específico del líquido
Ventajas:
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Económicos.
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El medidor tiene una exactitud de hasta 1%
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Puede trabajar hasta temperaturas de 60ºC.
Desventajas:
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Su campo de medida está limitado por la altura del tanque.
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Cualquier pequeña fuga de aire destruye la calibración del instrumento.
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El volumen de aire interno es relativamente grande, por lo cual está limitado a distancias no mayores de unos 15 m debido a la compresibilidad del aire.
Figura NV19.
Existen sistemas que combinan los diafragmas con la electrónica o la neumática, para realizar la traducción, así mismo también se usan los diafragmas diferenciales para tanques cerrados.
Ahora se muestra un transmisor electrónico con diafragma, ver figura NV20.
Figura NV20.
En la figura NV21 se muestra un transmisor neumático con diafragma.