Sensores de Nivel Radioactivo
Figura NV35 Figura NV36
El emisor de radiación puede ser por ejemplo una pequeña aguja de platino-iridio que contenga una pequeña cantidad de sales de radio. Esta es usada principalmente cuando la fuente esta montada sobre un flotador.
Las duraciones de la radiación emitida por algunas fuentes radioactivas son:
El Cobalto 60 por 5.5 años
El Cesio 137 por 33 años y
El Radio 1620 por 1620 años.
Los receptores son por lo general de dos tipos:
Contador Geiger
Es simplemente un contador de radiación el cual emite pulsos eléctricos en proporción a la cantidad de radiación recibida, estos pulsos son integrados y rectificados para producir una corriente directa que se puede expresar en términos de nivel. Este detector puede usarse en cualquiera de los dos principios antes mencionados.
Celda de ionización de gas
Esta es una celda que convierte la energía de radiación gamma en una señal eléctrica. Esta posee dos electrodos separados por un gas, el cual cuando es expuesto a radiación se ioniza originando iones positivos que son atraídos por el electrodo negativo, generando así una corriente eléctrica que será proporcional al nivel. Posteriormente esta corriente debe amplificarse para poder realizar la lectura con más facilidad. En este caso se usa generalmente el principio de variación de la masa interpuesta pero se suele hacer un montaje lateral al tanque, ver figura NV37.
Consisten en un ensamble de medición y un indicador amplificador. El ensamble de medición, contiene una fuente radioactiva como radio, cesio o cobalto y la celda detectora produce una señal eléctrica proporcional a la intensidad de los rayos radioactivos. Esta señal se amplifica para que produzca una medición en unidades apropiadas de nivel.
Por ello, la fuente radioactiva se instalará en un costado del depósito. Al otro lado se coloca un medidor de radiación puntual, para medidas discretas o para medidas continúas. La potencia emisora de la fuente decrece con el tiempo, por lo que hay que recalibrarla cada cierto tiempo.
Su aplicación se ve limitada por las dificultades técnicas y administrativas que conlleva el manejo de fuentes radioactivas. Aunque son óptimos para medir fluidos con altas temperaturas, líquidos muy corrosivos y reactores de polímeros, ya que no existe contacto físico con la sustancia.
Los sistemas radioactivos se usan para la medición de nivel en tanques abiertos y cerrados, ver figura NV34.
Figura NV34.
Existen dos principios que pueden ser útiles para éste propósito:
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La intensidad de la radiación recibida varía en proporción inversa al espesor (masa) de cualquier material interpuesto entre la fuente y el detector (figura NV35). En este caso se puede usar el líquido como una barrera de espesor variable entre la fuente y el detector.
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La intensidad varía en proporción inversa al cuadrado de la distancia entre la fuente y el detector (figura NV36). En este caso el emisor o el receptor se pueden colocar en un flotador que se desplaza sobre la superficie libre del líquido.
Figura NV37.
Por lo tanto en este montaje la cantidad de radiación que llega a la celda será función inversa al nivel interpuesto entre fuente y detector.
Ventajas de los medidores radioactivos:
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La radiación atraviesa diversos materiales por lo cual el sistema puede colocarse al exterior del tanque
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Se puede usar en líquidos corrosivos a alta presión y temperatura
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Provee exactitud en la medición
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Alta velocidad de respuesta
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Larga durabilidad.
Desventajas de los medidores radioactivos:
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Se trabaja con elementos radioactivos peligrosos lo cual requiere licencia
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Se deba hacer sumo cuidado en el transporte y la instalación del instrumento
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Es muy costoso.