Qué es un medidor de nivel ultrasónico
Un medidor de nivel ultrasónico mide la distancia hasta la superficie de lo que hay en un tanque, un silo o un canal cronometrando un pulso de sonido que viaja hasta la superficie y vuelve. El transductor va montado por encima del contenido y nunca lo toca, que es justamente el sentido del tipo: nada queda en contacto con el medio, nada se corroe y nada hay que limpiar. Cuando un recipiente contiene aguas residuales, un producto químico, un alimento o una suspensión, esa ausencia de contacto suele ser la razón de elegir esta tecnología en lugar de un flotador, una sonda o un transmisor de presión.
Un solo instrumento cubre una gama muy amplia de funciones porque a la medición le da igual a qué pertenezca la superficie. El agua de un pozo de bombeo, el ácido de un tanque de almacenamiento, el grano de un silo, el nivel de un río bajo un puente y el contenido de un pequeño recipiente de dosificación se miden todos por el mismo principio, y solo cambian el rango, el montaje y el material del transductor. Las formas prácticas añaden un indicador integrado y una salida serie, y una variante envía la lectura por una red móvil para emplazamientos sin cableado alguno.
Esta página cubre cómo se configura el tipo: cómo el rango, la distancia de bloqueo y el ángulo del haz restringen juntos dónde puede montarse el instrumento, cuándo hace falta una forma integrada o una separada, y en qué se distingue del medidor de nivel por radar que se cotiza para la misma función.
Cómo mide un medidor de nivel ultrasónico
El transductor transmite y recibe a la vez. Se envía un tren de sonido hacia abajo, se refleja en el cambio de densidad de la superficie del medio y vuelve; el tiempo entre la transmisión y la recepción da la distancia, y restar esa distancia a la altura de montaje da el nivel. Como la velocidad del sonido en el aire varía con la temperatura, un instrumento de este tipo lleva un sensor de temperatura y corrige el cronometraje con él, y por eso la temperatura de la instalación forma parte de la especificación y no es un detalle del ambiente.
De ahí se derivan tres restricciones geométricas que, juntas, deciden si un recipiente dado puede medirse siquiera. La primera es la distancia de bloqueo: cerca del transductor el instrumento no puede separar su propia transmisión del eco que regresa, así que hay una banda justo bajo la cara que no es medible y el nivel más alto que puede alcanzar el recipiente tiene que quedarse por debajo de ella. La segunda es el ángulo del haz: el pulso se abre a medida que avanza, así que en un recipiente alto y estrecho el haz puede dar en la pared o en un elemento interno y devolver un eco falso. La tercera es la separación de la pared: para un rango dado existe una distancia mínima entre el transductor y la pared del recipiente, porque el reflejo de la pared llega muy cerca en el tiempo del reflejo de la superficie.
Las tres son la razón de que el tipo se especifique a partir del plano del recipiente y no de un rango de nivel por sí solo. Una cifra de rango dada sin la altura de montaje, la distancia de bloqueo y los obstáculos internos todavía no determina un instrumento.
Opciones de configuración
La mayor parte de la especificación viene determinada por estas decisiones y no por la clase de exactitud. Cada una condiciona la siguiente, y por eso se resuelven en orden.
| Configuración | Opciones a definir | Qué decide realmente |
| Forma del instrumento | Integrado, con transductor y electrónica en una sola carcasa, o separado, con los dos unidos por cable | Dónde puede alcanzarse y leerse la electrónica. Una forma separada pone el indicador a la altura de los ojos y el transductor en el recipiente, que es la disposición habitual cuando la parte superior del recipiente es inaccesible o el espacio por encima es escaso. |
| Rango | Una banda de rangos, cada uno con su propia distancia de bloqueo | La altura de recipiente que puede cubrirse y la banda bajo el transductor que no puede usarse en absoluto. Un rango más largo suele traer consigo una distancia de bloqueo mayor, así que un recipiente alto y un recipiente con un nivel máximo alto no son el mismo requisito. |
| Material del transductor | Caras de uso general y caras resistentes a la corrosión | Si el instrumento sobrevive a la atmósfera situada por encima del medio, algo que se decide aparte de si el medio en sí es agresivo. |
| Montaje | Disposiciones embridadas, roscadas, con soporte y de montaje abierto | Cómo se sujeta el transductor a la altura correcta y perpendicular a la superficie, y si el recipiente puede abrirse para colocar el racor. |
| Salidas | Salidas analógicas, de relé y serie, en varias combinaciones | Si la lectura gobierna un indicador, una alarma, una bomba o un sistema de control. El número de relés disponibles decide cuántas acciones puede ejecutar un instrumento. |
| Comunicación | Una salida serie cableada o un enlace por radio opcional | Si el emplazamiento tiene algún cableado y si la lectura tiene que verse de forma remota. |
| Alimentación | Tensión continua de baja tensión, o red eléctrica cuando se usa la forma separada | Si existe alimentación en el recipiente, algo que a menudo es el factor decisivo en un emplazamiento remoto. |
| Visualización e indicación local | Indicador integrado o indicador separado | Si alguien lee el nivel en el recipiente o solo en una sala de control. |
Cómo elegir un medidor de nivel ultrasónico
| Criterio | Por qué decide la respuesta | Cómo resolverlo antes de consultar |
| Altura del recipiente y nivel más alto | El rango tiene que cubrir el alcance de trabajo, y la parte alta de ese alcance tiene que quedar libre de la distancia de bloqueo | Indique la altura del recipiente y el nivel más alto que alcanza el contenido, y no solo la altura del recipiente. |
| Diámetro del recipiente y elementos internos | El haz se abre a medida que avanza, así que la separación de la pared y cualquier elemento que sobresalga deciden si regresa un eco limpio | Describa la forma del recipiente y lo que hay dentro, incluidos agitadores, escaleras, serpentines de calefacción y tuberías de llenado. |
| Posición de montaje y acceso | Decide la forma, el rango y si la electrónica puede leerse localmente | Indique dónde puede fijarse el instrumento y si la parte superior del recipiente es accesible. |
| Atmósfera por encima del medio | El vapor, la condensación, el polvo y la espuma afectan al eco que regresa de forma distinta que el aire limpio | Indique el vapor, la temperatura y si se forma condensación o espuma en la superficie. |
| Rango de temperatura | La velocidad del sonido cambia con la temperatura, así que la gama de condiciones forma parte de la selección | Indique las temperaturas de trabajo y las extremas en el instrumento. |
| Si la lectura es local o remota | Decide las salidas, la comunicación y la disposición de alimentación | Diga dónde tiene que aparecer la lectura y qué tiene que actuar sobre ella. |
Si alguno de estos puntos sigue abierto, envíe lo que se conozca. La cotización puede emitirse contra una descripción de la función y afinarse cuando se cierren los huecos.
Las alternativas más cercanas
Estos son los tipos a los que normalmente se refiere una consulta por un medidor de nivel ultrasónico, y el punto en el que la elección se decide realmente.
| Alternativa más cercana | Qué la diferencia de un medidor de nivel ultrasónico |
| Medidores de nivel por radar | También sin contacto y montado por encima del medio, pero trabaja con microondas y es en gran medida indiferente al vapor, a las capas de temperatura y al polvo que perturban un pulso acústico. Es la respuesta para un recipiente caliente, polvoriento o cargado de vapor, y normalmente el más caro de los dos. |
| Transmisores de nivel hidrostáticos | Va dentro del recipiente o en su fondo y deduce el nivel a partir de la columna de líquido que tiene encima. No le afectan la espuma, el vapor ni los elementos internos, necesita un medio cuya densidad se conozca y sea estable, y está en contacto con el medio, que es el trueque frente a los tipos sin contacto. |
| Sensores de nivel capacitivos | Una sonda cuya capacidad cambia con el medio que la rodea. Sencillo para un punto y para recipientes pequeños, y perjudicado por los depósitos que se forman en la sonda. |
| Sensores de nivel de flotador | Un desplazador que sigue la superficie. Mecánicamente sencillo e independiente de la espuma y del vapor, pero las piezas móviles se ensucian y el dispositivo da un punto o un alcance corto en lugar de una medición continua. |
| Indicadores de nivel magnéticos | Un flotador dentro de una cámara mueve una columna magnética por fuera de ella, lo que da un nivel visual local que no necesita alimentación. Es una lectura y no una señal, y la cámara está en contacto con el medio. |
| Transmisores de nivel ultrasónicos | El mismo principio de medición empaquetado para transmitir en lugar de para indicar localmente, que es la forma que se elige cuando la lectura solo se quiere como señal. |
La frontera entre el ultrasónico y el radar la trazan normalmente la atmósfera situada por encima del medio y la temperatura, y no el rango de nivel, que ambos cubren.
Qué incluir en la consulta
La primera respuesta puede ser una cotización en lugar de una lista de preguntas si la consulta incluye estos datos. Si no conoce una cifra, envíe la descripción de la aplicación y le confirmaremos lo que implica.
- Altura y diámetro del recipiente, y los niveles más alto y más bajo en servicio
- El medio y el vapor o el polvo que hay por encima
- Temperatura de trabajo y temperatura extrema en el instrumento
- Si se forma espuma, condensación o turbulencia en la superficie
- Elementos internos y a qué distancia mínima de la pared puede montarse el instrumento
- Si el instrumento tiene que leerse localmente o solo como señal
- Salidas necesarias y qué va a leerlas
- Si existe algún cableado en el recipiente o hace falta un enlace por radio
- Alimentación disponible en el punto de instalación
- Cantidad, puerto de destino y fecha de entrega requerida