Medición Directa Utilizando Flotadores
La medición de nivel directa con flotador, se basa en un dispositivo que flota sobre la superficie del nivel y que está sujeto a un mecanismo de correas y/o poleas para hacer la indicación del nivel. También pueden existir mecanismos eléctricos o mecánicos para la traducción de la variable.
Flotador de cinta
En este caso el flotador actúa sobre el mecanismo indicador por medio de una cinta (figura NV6) que se enrolla sobre un carrete cilíndrico, un contra peso mantiene tensa la cinta. Las limitaciones en una medición de nivel con flotador y cinta, son según las variaciones del nivel que se va a medir en el depósito o en la columna hidrostática en particular.
Para controlar el nivel en forma remota, la rotación del eje se transforma en indicaciones por medios neumáticos, hidráulicos, eléctricos o electrónicos para convertir el movimiento angular en una señal medible.
Figura NV6.
Otro tipo de conexión se muestra en la figura NV7, en donde el extremo de la cinta opuesto al flotador, tiene un indicador (punta en forma de lápiz, regla de punto, entre otros), el cual descansará sobre una escala graduada vertical.
Todo este sistema de fuerzas estará balanceado, con lo cual se podría obtener una señal que corresponda al nivel del líquido, para así transmitirla a una indicación, registro o control en forma remota. En la figura se muestran dos unidades típicas con el arreglo del puntero sobre el reóstato, donde se coloca la regla.
Ventaja:
Este tipo de medida directa tiene como principal ventaja su alta exactitud, debido a que su lectura se efectúa directamente sobre una escala.
Desventaja:
Tiene el inconveniente de que las partes móviles están expuestas al fluido y pueden romperse, y de que el tanque no puede estar sometido a presión. Además, el flotador debe mantenerse limpio.
Figura NV7.
Flotador magnético
Este procedimiento en particular, es empleado en tanques cerrados, allí, un “flotador de material ferromagnético” se deslizará longitudinalmente a lo largo de un “tubo guía” que se encuentra en el interior de dicho tanque (figura NV8), dentro de este “Tubo guía”, estará un imán que seguirá al “flotador de material ferromagnético” en sus movimientos de ascenso o descenso de nivel, de esta manera, dicho imán mantendrá entonces la perfecta alineación con el flotador y a su vez transmitirá dichos cambios de nivel a través de un cable y un juego de poleas que perturbarán a un transductor el cual estará situado en la parte superior del tanque presentando su salida en una variable de ingeniería, (4-20 mA, 3-15 Psig), lo cual mostrará proporcionalmente los cambios de nivel ocurridos en el interior del tanque controlado.
Ventaja:
Los instrumentos de flotador tienen una exactitud aproximada de 0,5 %. Son adecuados en la medida de nivel en tanques abiertos y cerrados, a presión o al vacío y son dependientes del peso específico del líquido.
Desventaja:
El flotador puede atorarse en el tubo guía por una eventual deposición de sólidos o cristales presentes en el líquido.
Figura NV8.
Flotador On-Off
Consta de un sistema formado por el “flotador, la barra y la armadura magnética”, los cuales se desplazarán longitudinalmente proporcionales a las variaciones de nivel ocurridas dentro del sistema. La interfaz ON-OFF, dependerá de la armadura magnética y de un imán que esta adjunto al interruptor de mercurio, ya que cuando ambos estén muy cercanos producirá el cambio de posición del imán hacia la armadura (figura NV9). Sin embargo, cuando en el sistema controlado, exista una variación apreciable de nivel para que la distancia entre ambos (imán y armadura) sea lo suficientemente grande y se desconecten, el cual se mantendrá inalterado gracias al resorte de tensión, cuya función será mantener al imán alejado de la armadura magnética, hasta que la distancia sea de nuevo tan pequeña para que ocurra el nuevo cambio de posición.
En la figura NV9 se muestra el interruptor en posición OFF.
Figura NV9.
Ahora en la figura NV10 se observa el interruptor en posición ON
Figura NV10.
Ventajas:
1) Fácil instalación
2) Método de medición probado y confiable
3) No requiere calibración
4) Adecuado para aplicaciones de altas presiones hasta 5000psig
Desventajas:
1) Partes móviles expuestas al líquido.
2) Almacenamiento de sólidos en el flotante.
3) No aplicables a tanques agitados.
4) No aplicable a sólidos a granel
