Qué abarca esta categoría
El nivel es la medición de una frontera y no de una cantidad: la superficie entre un líquido y el vapor que tiene encima, entre dos líquidos inmiscibles o entre un sólido y el aire de un silo. Casi todas las dificultades de la categoría provienen del estado de esa frontera. La espuma, el vapor, la condensación, la agitación, la acumulación y una superficie en movimiento cambian el modo en que el instrumento la ve.
La división práctica está entre la medición continua, que informa de un valor en todo el rango, y el nivel puntual, que solo informa de si el producto ha alcanzado una posición. Muchas instalaciones necesitan las dos cosas: un transmisor continuo para el inventario y un interruptor puntual para un enclavamiento de nivel alto que no dependa de que el transmisor sea correcto.
La elección del instrumento sigue al medio y al tanque, y no al requisito de exactitud. Un depósito de agua limpia en un pozo abierto y un reactor presurizado con vapor que condensa son la misma medición en principio y problemas por completo distintos en la práctica.
Tipos de producto en medición de nivel
| Tipo de producto | Cómo funciona | Para qué se especifica normalmente |
| Transmisor de nivel por radar | Tiempo de vuelo de un impulso de microondas reflejado en la superficie | Tanques y silos con vapor, espuma o una constante dieléctrica variable; los modelos sin contacto toleran procesos agitados e higiénicos |
| Radar de onda guiada | El mismo principio a lo largo de una sonda, que concentra el eco de retorno | Medios de baja constante dieléctrica, recipientes estrechos y tubos de tranquilización en los que un haz en espacio libre se perturbaría |
| Transmisor de nivel por ultrasonidos | Tiempo de vuelo de un impulso acústico a través del espacio de vapor | Agua, aguas residuales y almacenamiento sencillo de líquidos donde el espacio de vapor está limpio y la temperatura es estable |
| Transmisor de nivel hidrostático | La presión que ejerce la columna de líquido situada por encima del sensor | Tanques abiertos de densidad conocida, y pozos y sumideros donde se prefiere un dispositivo sumergible sencillo |
| Nivel por presión diferencial | Diferencia entre la rama húmeda y la rama medida de un tanque cerrado | Recipientes presurizados y cerrados en los que hay que anular la presión superior |
| Sensor de nivel capacitivo | Cambio de la capacidad entre una sonda y la pared del recipiente | Servicios de corto alcance y puntuales sobre líquidos limpios y productos en polvo |
| Flotador y desplazador | Empuje de flotación que actúa sobre un flotador o sobre un volumen desalojado | Medición de interfase y servicios de nivel alto sencillos y muy fiables |
| Horquilla vibrante e interruptor de diapasón | Cambio de la frecuencia de resonancia cuando la horquilla queda cubierta | Nivel puntual en líquidos y productos en polvo, incluidas las alarmas de nivel alto y bajo en medios pegajosos o espumantes |
| Paleta rotativa e interruptor capacitivo de punto | La paleta se bloquea, o la capacidad cambia, cuando el producto la alcanza | Sólidos a granel, nivel alto de tolva y detección de tapón donde una respuesta mecánica es aceptable |
Los indicadores de nivel, las mirillas y los indicadores magnéticos de flotador dan una lectura visual directa y se listan dentro de esta categoría junto a los transmisores.
Cómo elegir un instrumento de nivel
Rara vez existe un único instrumento correcto para una aplicación, pero siempre hay una preselección justificable y un conjunto de respuestas que descarta el resto. Estas son las preguntas que lo deciden.
- Medición continua o puntual, o las dos. Los enclavamientos y las alarmas suelen atenderse mejor con un interruptor independiente que con un transmisor.
- El estado de la superficie: la espuma, la turbulencia, un líquido en ebullición y una superficie de polvo en movimiento descartan tecnologías antes de que se hable de exactitud.
- El espacio de vapor por encima del producto: la condensación, el polvo, el vapor de agua y los gases corrosivos afectan de distinta manera a la óptica y a la acústica, y puede hacer falta una instalación con purga.
- La constante dieléctrica y la densidad. El radar depende de la primera y la hidrostática de la segunda, y un proceso que cambie cualquiera de las dos cambia la lectura.
- La geometría del tanque: las boquillas, los agitadores, las serpentinas de calefacción, las escaleras y la estructura interna se interponen en el camino de medición y hay que describirlos.
- La presión y la temperatura del recipiente, que fijan la clase de brida y la disposición de la electrónica.
- Los requisitos higiénicos y de limpieza en el lugar, que restringen los materiales en contacto y la tolerancia a las grietas.
- La clasificación de zona, que determina el concepto de protección del transmisor y del cableado.
- El comportamiento frente a la acumulación y el recubrimiento: los productos pegajosos, cristalizantes o que forman puentes necesitan una tecnología que no dependa de una superficie emisora limpia.
- El acceso para el montaje, porque un instrumento sin contacto también tiene que instalarse, orientarse y mantenerse en la parte superior del recipiente.
Recorrer la selección paso a paso
- Decida si hace falta un valor continuo o una señal puntual, y si se necesita un interruptor independiente junto al transmisor.
- Caracterice la superficie: quieta o agitada, limpia o espumante, líquida o sólida, monofásica o con interfase.
- Caracterice el espacio de vapor: presión, temperatura, condensación, polvo y corrosividad.
- Elija la tecnología que sobrevive a ese entorno y compruebe después la constante dieléctrica o la densidad de la que depende.
- Recorra el camino de medición desde la boquilla hasta el fondo del tanque y anote con qué se encontrará el haz o la sonda.
- Fije el alcance, la exactitud y la resolución requerida en el extremo bajo, donde la lectura de nivel suele ser más crítica.
- Aplique la brida, los materiales en contacto y la clasificación de zona.
- Decida la salida, si hace falta un indicador local y si un tubo de tranquilización o una cámara de derivación deben formar parte del pedido.
Comparación de las tecnologías
| Tecnología | Más adecuada para | Límites | Medio típico |
| Radar sin contacto | Vapor, espuma, presión y temperatura; recipientes higiénicos | Una constante dieléctrica muy baja puede debilitar el eco; la condensación en la antena lo deforma | Productos químicos, hidrocarburos, agua, productos alimentarios |
| Radar de onda guiada | Medios de baja constante dieléctrica y recipientes estrechos | La sonda puede recubrirse o puentearse por la acumulación; no sirve para sólidos pesados | Disolventes, aceites ligeros, líquidos limpios |
| Ultrasónica | Líquidos sencillos en tanques abiertos o ventilados | La estratificación térmica, el vapor, la espuma y la condensación afectan a la velocidad del sonido o al eco | Agua, aguas residuales, almacenamiento no peligroso |
| Hidrostática | Líquidos limpios de densidad conocida y estable | Un cambio de densidad desplaza la lectura sin que cambie el nivel; las líneas de impulso obstruidas son un fallo habitual | Agua, combustibles, disoluciones diluidas |
| Presión diferencial | Recipientes cerrados y presurizados | Ambas ramas deben estar dimensionadas para la presión del recipiente; la rama húmeda no debe secarse nunca | Recipientes de proceso, calderas, columnas |
| Interruptores puntuales | Alarmas, enclavamientos y protección de bombas | Informan de una posición y no de un valor, así que no sirven para inventario | Líquidos, suspensiones y sólidos a granel según el tipo |
Parámetros que confirmar antes de pedir
Lo que queda tras elegir la tecnología es una lista de valores que solo la instalación puede facilitar. Estos son los que cambian el modelo, el precio o el plazo de entrega:
- Tanque o recipiente: dimensiones, forma y si es abierto, ventilado o cerrado.
- Medio y su naturaleza: limpio, viscoso, pegajoso, espumante, granuloso o una interfase de dos fases.
- Las condiciones del espacio de vapor: presión, temperatura, condensación, polvo y cualquier componente corrosivo.
- La constante dieléctrica para servicios de radar, o la densidad para servicios hidrostáticos, cuando se conocen.
- Obstrucciones internas a lo largo del camino de medición: agitadores, serpentinas, escaleras, deflectores y boquillas.
- Medición continua o puntual, y si se requiere un interruptor de nivel alto independiente.
- Conexión de proceso: norma de brida o de rosca, tamaño y clase, y la orientación de la boquilla.
- Requisitos de materiales en contacto y requisitos higiénicos.
- Salida: 4-20 mA, HART, Modbus, contacto de interruptor o solo indicación local.
- Clasificación de zona y el concepto de protección requerido.
Las cifras se indican, no se suponen
Las especificaciones varían según el modelo y la aplicación, por lo que en esta página no se indica ninguna cifra de prestaciones. Cuando un parámetro no está documentado para un modelo concreto, la página de producto lo dice en lugar de rellenar el hueco con una cifra plausible. Envíe los valores anteriores y le devolveremos los que realmente cumple el modelo seleccionado.
Dónde se utilizan estos instrumentos
