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Fundamental para la medición del nivel de las aguas subterráneas en determinados puntos de control así como en superficies de aguas naturales y embalses

Medición hidrostática de nivel con sondas sumergibles

Baumer08/07/2011

8 de julio de 2011

Las sondas sumergibles para la medición de nivel en aguas sucias pueden utilizarse en las más diferentes áreas. La más importante es la medición del nivel de las aguas subterráneas en determinados puntos de control así como en superficies de aguas naturales y embalses. Otro gran ámbito de aplicación son las plantas de depuración de aguas residuales. La principal diferencia entre ambos campos se encuentra en los rangos de medición máximos exigidos, pero también en el tipo de medio. Las siguientes consideraciones pueden ayudar a los usuarios en la elección de la mejor sonda para su ámbito de aplicación.
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La medición de la profundidad es principalmente un caso especial de la medición de la presión, para la que existe una gran cantidad de sensores. Estos sensores se basan en diferentes tecnologías y por lo tanto tienen diferentes diseños. De entre todos los productores de sensores el segmento de producto de Baumer Process Instrumentation ofrece una de las más amplias gamas del mercado. A la hora de elegir la solución apropiada hay que considerar en que tipo de aplicaciones es necesario o práctico utilizar un sensor sumergible o un interruptor de presión nivel.
Sondas sumergibles de Baumer
Sondas sumergibles de Baumer.

Particularidades de las sondas sumergibles

Las sondas sumergibles son en dos puntos esenciales superiores a los interruptores de nivel fijos. En primer lugar, la sonda puede medir los continuos cambios de nivel. Un interruptor de nivel solo informa sobre si un nivel concreto previamente definido activa el interruptor. En segundo lugar, la exactitud en la medición de las sondas sumergibles es extraordinariamente alta. Incluso en un área de medición de diez metros estas sondas pueden detectar sin problemas un cambio de nivel de un milímetro. Gracias a esta característica son adecuadas como sistemas de alarma preventiva, en los que es crucial detectar los cambios graduales en el nivel de agua tan pronto como sea posible para tomar las contramedidas precisas.
La impermeabilidad de una sonda sumergible ha de corresponderse al menos con un tipo de protección IP68

Requisitos generales de las sondas sumergibles

La impermeabilidad de una sonda sumergible ha de corresponderse al menos con un tipo de protección IP68. La eficacia y la estabilidad a largo plazo son para este tipo de sondas de una gran importancia ya que a menudo están montadas en lugares inaccesibles donde su mantenimiento y su reemplazo son muy complicados. Para la transmisión de los datos de medición las sondas necesitan un cable con un tubo integrado para compensar la presión. Como las sondas sumergibles a menudo se instalan en un tubo de sonda cuyo diámetro estándar es de 1 pulgada, las medidas compactas son muy importantes. Por ello, por ejemplo, los sensores sumergibles de Baumer PSMN y PSSN con su diámetro de 22 milímetros están exactamente ajustados al diámetro de los tubos de sonda.

Células de medida de silicio piezorresistivo

El principio de la célula de medida de silicio piezorresistivo permite medir también poca profundidad < 1 mH2O con una alta exactitud de < 1 mm. Las típicas zonas de aplicación son la medición del nivel en el suministro de agua potable y en centrales hidroeléctricas, así como para medir el nivel en la construcción de barcos, por ejemplo en los tanques de lastre, de carga y en los depósitos de combustible. Para medir la presión de manera piezorresistiva con las células de medición de silicio, como las que se usan en la sonda sumergible PSMN de Baumer, es necesario un puente de Wheatstone integrado directamente en un chip de silicio, similar a las aplicaciones en la industria semiconductora. El chip está montado sobre un zócalo estándar y cubierto por una carcasa de acero inoxidable. Para la transmisión de la presión de la membrana al chip se utiliza un líquido conductor.
El transmisor de presión PSMN puede medir un rango de 1 hasta 250 mH2O, es decir, profundidades de hasta un máximo de 250 metros con una exactitud de 0,1% y 0,25% del intervalo. Destaca por su alta estabilidad a largo plazo de 0,1% del intervalo al año y puede utilizarse con temperaturas de los medios de hasta 80 °C. Los parámetros para el rango de medición y la señal cero se pueden establecer con el FlexProgrammer 9701. Como señales de salida existen variantes de tensión y corriente.
El instrumento está disponible con diferentes tipos de cables con longitudes de hasta 300 metros y con una caja protectora abierta o cerrada. La caja protectora abierta cuida de que, en aguas con una posible congelación, la membrana no resulte dañada por la presión del hielo y en aplicaciones con mucha contaminación limita el nivel de polución en la membrana. También existe a disposición una versión que aumenta su peso. Ello garantiza que la sonda cuelgue vertical incluso en aguas con fuertes corrientes, ya que las oscilaciones de la sonda pueden perjudicar los resultados de la medición.
Sonda sumergible PSMN
Sonda sumergible PSMN.
Para aplicaciones en la construcción de barcos Baumer ofrece una versión del PSMN resistente al agua marina. La versión PSMX por su parte es una versión ATEX para su uso en zonas con peligro de explosión como en los tanques de combustible de los barcos.

Tecnología de capas gruesas de cerámica

En la tecnología de capas gruesas se utiliza como material portador de las células de presión cerámica con un 96 % de pureza. Este material es químicamente neutral y resistente a prácticamente todos los medios. Además estas células se caracterizan por una buena estabilidad a largo plazo, así como por unas buenas propiedades de medición en relación a la linealidad e histéresis.
La tecnología transbar es el resultado del desarrollo de los circuitos híbridos electrónicos en la industria semiconductor
La tecnología transbar es el resultado del desarrollo de los circuitos híbridos electrónicos en la industria semiconductora. Sobre una membrana portadora se coloca con ayuda de diferentes pastas resistivas en un circuito de puente Wheatstone. Debido al efecto de la presión sobre la membrana portadora de cerámica, ésta se deforma y produce un cambio en la resistencia del circuito de puente frente al estado inicial. De esto resulta una señal proporcional a la presión fijada.
En el PSSN de Baumer se utiliza una célula de medición en tecnología de cerámica de capas gruesas. Esta sonda sumergible permite rangos de medición de 0…6 m H2O, 0…10 m H2O, 0…16 m H2O y 0…20 m H2O, una exactitud del 1% del intervalo y muy buena relación calidad precio con una buena estabilidad a largo plazo de ≤ 0,3% del intervalo al año. Este instrumento de medición destaca por su alta tolerancia a los medios y es adecuado, entre otros, para medir el nivel en aplicaciones con agua o aguas residuales así como en la protección contra inundaciones. El PSSN tiene una señal de salida 4…20 mA y está disponible con y sin caja protectora.
Sonda sumergible PSSN
Sonda sumergible PSSN.

La elección correcta

Los usuarios de sondas sumergibles en cualquier campo de aplicación se benefician de la selección de distintos tipos de tecnologías y disponen de la posibilidad de obtener mediciones exactas para sus áreas de aplicación dentro de un presupuesto razonable.
Baumer ofrece con el PSMN una sonda sumergible para aplicaciones de alta calidad que exigen la más alta exactitud en sus mediciones. El punto cero y el intervalo de medición del PSMN son parametrizables, lo que permite, gracias a que está basado en la tecnología piezorresistiva, medir zonas muy pequeñas de 0…1 m H2O hasta 0…250 m H2O. El amplio espectro de aplicación del PSMN se subraya gracias a que también está disponible en una versión resistente al agua marina. El PSSN basado en la tecnología de capas gruesas de cerámica ofrece menos variantes, sin embargo, usado con aplicaciones menos sensibles tiene una relación calidad precio especialmente buena

Empresas o entidades relacionadas

Baumer Automación Ibérica, S.L.

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