Monitorización fiable de nivel con sensores Baumer LSP

Medición de nivel con alta precisión

Emilio Martínez, director de España y Portugal de Baumer11/03/2009

11 de marzo de 2009

Existen varios métodos para medir el nivel en un depósito de forma precisa. Si se permite el contacto del sensor con el medio a medir, los dispositivos basados en la conductividad, como la gama de transmisores Baumer LSP, pueden ser de los más adecuados. Ellos representan una alternativa económica a los sistemas complejos de medición y se adaptan a la mayoría de sistemas de contacto de nivel utilizados en la industria alimentaria.

La medición y monitorización de niveles en diferentes áreas necesitan un sistema fiable a un coste razonable. Los interruptores de nivel únicamente pueden medir el contenido de un tanque de forma puntual, resultando insuficiente para los procesos que requieren una mayor exactitud del nivel. Mediciones exactas como ésta, son necesarias en los casos donde se debe realizar la mezcla o dosificación de los líquidos, cuando un buen control es fundamental o cuando los niveles de consumo de los productos y/o el de los vertidos deben ser controlados.

Soluciones proporcionadas por Baumer

Baumer ofrece una amplia gama de soluciones de sistemas de medición a precios muy competitivos, basados en diferentes tecnologías. Los dispositivos para medición de la presión hidrostática y la presión diferencial están basados en piezo-resistivos, cerámica, capacitativos o de tecnologías de capas finas. Por otro lado, los niveles incluso pueden medirse con sensores ópticos o ultrasónicos, así como dispositivos fundamentados en la conductividad. Esto significa que se pueden ofrecer soluciones de medida continua analógica o de contacto debido a que Baumer dispone de diferentes soluciones personalizadas con tecnología innovadora y una óptima aplicación. La extensa gama de sensores de nivel es especialmente adecuada para mediciones en aplicaciones industriales, como la industria química, ingeniería, así como la alimentaría y bebidas.

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Sensores de nivel y conductividad de la gama de Instrumentación de Procesos Baumer.

Los principios para la medición continua de nivel

Entre los sensores basados en la conductividad, el dispositivo de medición de nivel LSP 05x destaca debido a su alta fiabilidad, fácil instalación y mediciones de alta precisión. Los métodos de medición se fundamentan en una varilla de baja resistencia que se introduce en el líquido conductivo. Un oscilador genera una corriente alterna, que alimenta la varilla principal. Dependiendo del nivel respectivo, un flujo de corriente proporcional es capturado entre la varilla y la pared metálica del tanque o electrodo de referencia, y posteriormente dirigido hacia el amplificador. La resistencia del fluido disminuye proporcionalmente en relación a la parte inmersa de la varilla. Si el líquido es homogéneo, la medición del llenado del nivel es lineal y por lo tanto ofrece una señal de salida proporcional de 4 a 20 mA.

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Sensor LSP 05x con certificación 3A para mediciones continuas de nivel.

La varilla en contacto directo con el medio está hecha de acero inoxidable 1.4404 y una capa muy resistente de PEEK Termostático. Dependiendo de la versión, el nivel puede ser medido en una gran variedad de situaciones, incluso en tubos, pequeños contenedores y tanques que contengan cualquier líquido y dispongan de una profundidad igual o superior a 3 metros. Incluye los materiales que son agresivos, duros, o densos como la miel, la pasta de dientes o el ketchup. El único prerequisito para que este principio de medición se efectúe es que el líquido disponga de una conductividad mínima de 1mS/cm. El hecho de que no sea afectado por la presión, densidad, temperatura o valor DK, ofrece una amplia gama de aplicaciones para esta tecnología.

El sensor puede programarse fácilmente utilizando los dos botones de ajuste del dispositivo

El sensor puede ser programado fácilmente utilizando los dos botones de ajuste del dispositivo. El simple funcionamiento del Teach-in permite fijar los niveles desde 50 mm hasta la máxima longitud de la varilla sin incluir los 5 mm finales de la misma, que está desactivada. Incluso se aplica si el dispositivo está montado en la parte inferior del tanque. En este caso, la señal de salida puede estar invertida en el proceso “Teach-in”. En la zona donde se localiza el medio es posible soportar una presión máxima de 16 bar y una temperatura permanente de entre -20 y 140°C y una temperatura puntual de 150°C sin que el dispositivo resulte dañado. Por lo tanto, el sensor es muy apropiado para su uso en instalaciones CIP y SIP.

La excelente exactitud de ± 0,5 por ciento de la respectiva varilla de longitud y la corta respuesta de tiempo Tm=10 ms proporciona un control de nivel preciso. El suministro de voltaje estabilizado de 18-36 VDC a 200 mA garantiza una operación segura.

Aplicaciones de éxito en entornos críticos

Debido a las condiciones higiénicas de instalación, la robusta y fácil limpieza de la carcasa con cuerpo en acero inoxidable clase IP 67 que incluye un tapón de rosca y una junta torica, la varilla de medición de acero inoxidable 1.4404 y la certificación de procesos 3A, permiten que el dispositivo pueda ser empleado en la industria alimentaria y bebidas, así como en la farmacéutica y bioquímica. En comparación con otros principios habituales de medición, este método proporciona una solución rentable para la monitorización de pequeños y medianos contenedores y tanques. El diseño inherente y el principio de trabajo hacen que el sensor sea inmune a los efectos de la espuma y adhesión de los productos, asegurando una exactitud fiable en todo el momento. La capa de PTFE de las áreas externas a la medición, asegura que estos elementos no envíen una falsa señal. Si las condiciones estructurales no permiten un montaje recto de la varilla, ésta incluso podría ser instalada en ángulo con un radio de flexión de ³ 10 cm a un máximo de 90°. Se requiere si el dispositivo sólo puede ser instalado lateralmente.

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LSP 055 – Parte electrónica separada del sensor.

Las diferentes versiones cubren las aplicaciones donde hay una alta temperatura ambiente en el punto de medición, necesidad de limpieza con fuertes chorros de agua o limpiadores con alta presión. La varilla de medición se monta con una carcasa vacía en el punto de medición. Ésta se conecta a través de un cable que puede tener hasta cinco metros de longitud, el amplificador se situa en una caseta externa que permite ser configurado en el lugar adecuado y seguro. Estas características y las diferentes formas de instalar el dispositivo, hacen que sea una solución altamente flexible, ofreciendo ventajas para todas las industrias.

Ejemplos de utilización

La producción de mousse de chocolate o la medición en tanques con líquidos en movimiento supone un reto específico para los dispositivos de medición de nivel. Los ejemplos que se presentan a continuación enseñan casos donde el LSP 05x fue utilizado como una opción segura, rentable y viable.

En el primero, la varilla horizontal de medición sólo puede ser instalada lateralmente. El medio fue la mousse de chocolate, y el nivel tuvo que ser constante para asegurar que la dosificación del sistema proporcionara la cantidad correcta. El ángulo de la varilla fue de 45° dentro del medio y la superficie horizontal del sensor estaba cubierta con una capa de PTFE para prevenir falsas señales de la espuma. El lado en ángulo de la pieza sirve para registrar el nivel.

En otro caso, el nivel de un líquido en movimiento situado en una base concretamente, tuvo que ser medido de forma muy precisa. La varilla de medición del LSP fue insertada centrada en un tubo de acero inoxidable con un diámetro interior de 30 mm. Las pruebas de desempeño mostraron una correcta medición.

Estas soluciones para una medición precisa del nivel han sido trabajadas en colaboración con clientes y sistemas asociados y enseñan claramente que los sistemas basados en la conductividad pueden ser empleados de forma exitosa incluso bajo condiciones adversas.

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