Sensores de nivel ultrasónicos
Los sensores ultrasónicos se montan en la parte superior de tanques o cubas y miden el nivel de llenado. El sensor emite ultrasonidos verticalmente, que se reflejan en la superficie. La distancia y, por tanto, el nivel de llenado se determinan midiendo el tiempo de vuelo. Ideal para líquidos; su idoneidad para materiales a granel es limitada (a menudo se forman conos que desvían los ultrasonidos de forma incorrecta).
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Supervisión del nivel con sensores ultrasónicos
La medición de nivel mediante sensores ultrasónicos es un método fiable y rentable de detectar el nivel de llenado de líquidos. Es adecuada tanto para la medición continua como para la detección del nivel límite (protección contra sobrellenado y vaciado). El principio de medición se caracteriza por una puesta en marcha sencilla, un funcionamiento sin contacto ni desgaste y una larga vida útil. Gracias al principio de medición oscilante, la suciedad difícilmente se deposita en el sensor. También puede utilizarse un sensor ultrasónico para supervisar el nivel de los materiales a granel. Es importante asegurarse de que no se forme ningún cono de residuos, lo cual podría desviar el sonido en ángulo y dar lugar a una medición incorrecta.
¿Cómo funciona la medición de nivel con sensores ultrasónicos?
El principio de funcionamiento de los ultrasonidos se basa en la medición del tiempo de vuelo de las ondas ultrasónicas para medir la distancia entre el sensor de nivel y la superficie del fluido, p. ej., un líquido. El dispositivo se monta en la parte superior de un depósito o tanque para la medición de nivel por ultrasonidos. La orientación es vertical hacia abajo sobre la superficie del fluido que se desea detectar.Los sensores de nivel ultrasónicos tienen un diafragma que sirve tanto de emisor como de receptor. El diafragma del sensor de nivel hace vibrar el aire de modo que se propaga un haz del sonido en forma de cono. Cuando las ondas de sonido del tanque chocan con la superficie del fluido, se reflejan y viajan de vuelta al sensor.
El diafragma recibe la señal ultrasónica y determina la distancia entre el sensor y el fluido mediante el tiempo de vuelo desde la transmisión hasta la recepción de la señal ultrasónica.
El nivel de llenado se calcula restando a la altura del depósito la distancia medida entre el sensor y la superficie. Esto da como resultado el nivel de llenado dentro del depósito.
¿Qué se debe tener en cuenta durante una medición de nivel ultrasónica?
Hay algunos aspectos que se deben tener en cuenta con los sensores de nivel ultrasónicos.- Colocación correcta del sensor: el sensor debe colocarse de forma que tenga una visión clara de la superficie de llenado para garantizar unos resultados de medición precisos. Obstáculos como tuberías o paredes pueden reflejar la señal y provocar errores de medición.
- Selección del sensor adecuado: en función de la aplicación, pueden ser necesarios diferentes sensores ultrasónicos. Algunos sensores están diseñados para, por ejemplo, usarse en depósitos presurizados o a altas temperaturas, mientras que otros están diseñados para zonas higiénicas.
- Si el haz del sonido de un sensor es demasiado ancho para un depósito, se puede reducir el tamaño del haz utilizando un tubo reductor. Algunos sensores permiten ajustar la anchura del haz del sonido mediante programación, p. ej., mediante una interfaz IO-Link. Esto suele conllevar una reducción del alcance global.
Ventajas y desventajas de la indicación de nivel con ultrasonidos
La supervisión del nivel con sensores ultrasónicos ofrece varias ventajas:- Medición de nivel sin contacto
- Ausencia de desgaste
- Puesta en marcha sencilla
- Programación sencilla mediante botón o tecnología de conexión
¿Para qué fluidos son adecuados los sensores de nivel ultrasónicos?
Los sensores de nivel ultrasónicos son adecuados para una amplia gama de aplicaciones. Son ideales para líquidos como agua, aceite, ácidos o álcalis. Los materiales a granel como el grano, el polvo o los granulados también pueden medirse siempre que no se creen conos. Un requisito importante es que el fluido refleje bien el sonido para que el sensor pueda detectar la señal.
Ejemplos de aplicación de sensores de nivel ultrasónicos
Las aplicaciones típicas son los tanques o silos de la industria en los que se almacenan líquidos o materiales a granel. También se utilizan en plantas de tratamiento de aguas residuales, procesamiento de alimentos, almacenes y explotaciones agrícolas. Los sensores ultrasónicos también se utilizan en la automatización de procesos para supervisar y controlar el flujo de material.
En general, los sensores ultrasónicos constituyen un método fiable y ampliamente utilizado para la medición de nivel en diversos usos. Se pueden obtener resultados de medición precisos teniendo en cuenta los requisitos específicos de la aplicación correspondiente y la instalación correcta.
En general, los sensores ultrasónicos constituyen un método fiable y ampliamente utilizado para la medición de nivel en diversos usos. Se pueden obtener resultados de medición precisos teniendo en cuenta los requisitos específicos de la aplicación correspondiente y la instalación correcta.
