Variables Principales En Ingenieria Quimica

OPERACIÓN DE EQUIPOS E INSTRUMENTACIÓN BÁSICA

1. VARIABLES DE OPERACIÓN.

OBJETIVO INSTRUCCIONAL

Identificar las variables de operación en un proceso, así como los principios de operación de los instrumentos de medición que se utilizan para su control.

SISTEMA DE GENERAL DE UNIDADES

• Ley Federal sobre Metrología y Normalización. Norma Oficial Mexicana NOM-008-SCFI-1993 (SISTEMA GENERAL DE UNIDADES DE MEDIDA) Esta norma tiene como propósito, establecer un lenguaje común que responda a las exigencias actuales de las actividades científicas, tecnológicas, educativas, industriales y comerciales, al alcance de todos los sectores del país.

VARIABLES DE OPERACIÓN.

• OBJETIVO INSTRUCCIONAL. • Identificar las variables de operación en un proceso, así como los principios de operación de los instrumentos de medición que se utilizan para su control.

INTRODUCCIÓN. • •

•

Los procesos se han tenido la medir y controlar. información con la finalidad de introducir al operador de plantas en el conocimiento de estas condiciones del proceso llamadas “Variables de operación”. Se describe presión, temperatura, flujo y nivel

1.1 SISTEMA GENERAL DE UNIDADES DE MEDIDA. (NOM-008-SCFI-1993)

Definiciones fundamentales. •Sistema Internacional de Unidades (SI). Sistema coherente de unidades adoptado por Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM). Compuesto por: - unidades SI base; - unidades SI suplementarias; - unidades SI derivadas;

la

Definiciones fundamentales (Cont.) •Unidades SI base. Unidades de medida de las magnitudes de base del Sistema Internacional de Unidades. •Magnitud. Atributo de un fenómeno, cuerpo o sustancia que es susceptible a ser distinguido cualitativamente y determinado cuantitativamente. Sistema coherente de unidades (de medida). Sistema de unidades compuesto por un conjunto de unidades de base y de unidades derivadas compatibles. •Magnitudes de base. Magnitudes que dentro de un "sistema de magnitudes" se aceptan por convención, como independientes unas de otras.

Definiciones fundamentales (Cont.) •Unidades suplementarias. Son unidades que se definen geométricamente y pueden tener el carácter de unidad de base o de unidad derivada Unidades derivadas. Son unidades que se forman combinando entre sí las unidades de base, o bien, combinando las unidades de base, con las unidades suplementarias según expresiones algebraicas que relacionan las magnitudes correspondientes de acuerdo a leyes simples de la física. •Medir.

El acto de determinar el valor de una magnitud.

Unidades. •Unidades SI base. Son 7, correspondiendo a las siguientes magnitudes: Longitud. Masa Tiempo Intensidad de corriente eléctrica. Temperatura termodinámica. Intensidad luminosa y, Cantidad de sustancia.

Los nombres de las unidades son respectivamente: Metro (m). Kilogramo (kg). Segundo (s). Ampere (A). Kelvin (K). Candela (cd), Mol (mol).

Unidades (Cont.) •Unidades SI base. Tabla 1‑1. Nombres, símbolos y definiciones de las unidades SI base (Tabla 1 de la norma). Magnitud

Unidad

Longitud

metro

Masa

kilogram o

Símbolo

Definición

m

Es la longitud de la trayectoria por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299 792 458 de segundo [17a. CGPM (1983) Resolución 1] Es la masa igual a la del prototipo internacional del kilogramo [1a. y 3a. CGPM (1889 y 1901)]

kg

Unidades (Cont.) Magnitud

Tiempo

Unidad

segund o

Corrient ampere e eléctrica

S Definición ímb olo s Es la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133 [13a. CGPM (1987), Resolución 1]

A

Es la intensidad de una corriente constante que mantenida en dos conductores paralelos rectilíneos de longitud infinita, cuya área de sección circular es despreciable, colocados a un metro de distancia entre sí, en el vacío, producirá entre estos conductores una fuerza igual a 2x10-7 newton por metro de longitud [9a. CGPM, (1948), Resolución 2]

Unidades (Cont.) Magnitud

Unidad

Temper Kelvin atura Termodi namica Cantida Mol d de substan cia

Símbolo

Definición

K

Es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua [13a. CGPM (1967) Resolución 4] Es la cantidad de substancia que contiene tantas entidades elementales como existen átomos en 0,012 kg de carbono 12 [14a. CGPM (1971), Resolución 3]

Mol

Unidades (Cont.) Magnitud

Unidad

Símbolo

Definición

Intensida d luminosa

candel a

cd

Es la intensidad luminosa en una dirección dada de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540x1012 hertz y cuya intensidad energética en esa dirección es 1/683 watt por esterradián [16a. CGPM (1979), Resolución 6]

Unidades SI suplementarias. Magnitud

Unidad

ángulo plano

radián

ángulo sólido

esterradián

Símbolo

Definición

rad

Es el ángulo plano comprendido entre dos radios de un círculo y que interceptan sobre la circunferencia de este círculo un arco de longitud igual a la del radio (ISO-R-31/1)

sr

Es el ángulo sólido que tiene su vértice en el centro de una esfera, y, que intercepta sobre la superficie de esta esfera una área igual a la de un cuadrado que tiene por lado el radio de la esfera (ISOR-31/1)

Unidades SI derivadas. Magnitud

Nombre

Símbolo

Superficie

metro cuadrado

m2

Volumen

metro cúbico

m3

Velocidad

metro por segundo

m/s

Aceleración

metro por segundo cuadrado

m/s2

Número de ondas

metro a la menos uno

m-1

Masa volúmica, densidad

kilogramo por metro cúbico

kg/m3

Volumen específico

metro cúbico por kilogramo

m3/kg

Densidad de corriente

ampere por metro cuadrado

A/m2

Intensidad de campo eléctrico

ampere por metro

A/m

de mol por metro cúbico

mol/m3

Concentración substancia) Luminancia

(de

cantidad

candela por metro cuadrado

cd/m2

VARIABLES EN UN PROCESO Variables de proceso

Es toda aquella condición o estado del material del proceso que tiende a cambiar al transcurrir el tiempo, o también que son todas aquellas condiciones del proceso o del medio que le rodea que están cambiando con el tiempo.

VARIABLES EN UN PROCESO Las variables que más frecuentemente se establecen para el control de los procesos son:

•Temperatura •Presión •Flujo y •Nivel.

PRESION Es la fuerza que se ejerce sobre un área determinada. Las unidades más comunes para medir ésta variable son el kg/cm2.

40 cm 10 cm

20.0 Kg.

20.0 Kg.

20 cm 10 cm

20 cm 40 cm

PRESIÓN

40 cm 10 cm

20.0 kg.

20.0 kg.

20 cm 10 cm

20 cm 40 cm

¿De los dos bloques anteriores, cual ejerce menos presión? Comprobar el resultado de su respuesta.

Presión atmosférica (barométrica): Es la presión que ejerce la atmósfera sobre la superficie terrestre.

S O G O L O E

A R PA

S O L

E M

R E T

PRESIÓN En la práctica del control de los procesos también se manejan otros conceptos de presión de los cuales se hace referencia a continuación.

PRESIÓN MANOMÉTRICA: Es la presión indicada por un manómetro calibrado en cero a la presión atmosférica. PRESIÓN ATMOSFERICA ESTANDAR (DEFINIDA) 14.7 psia o 760 mm Hg, 1.033 kg/cm2 a 0°C

Presión absoluta = Presión Atmosférica + Presión manométrica

PRESIÓN DE VACÍO (VACÍO): Son presiones registradas por debajo de la presión atmosférica. También se les conoce como presiones manométricas negativas.

PRESIÓN ATMOSFERICA ESTANDAR (DEFINIDA) 14.7 psia o 760 mm Hg, 1.033 kg/cm2 a 0°C

Presión absoluta=

Presión Atmosférica - Vacío

ENTONCES LA PRESIÓN ABSOLUTA ES LA PRESION REAL DE UN SISTEMA.

PRESIÓN ABSOLUTA: Es la presión real de un sistema. Relación de presión manométrica y vació con presión absoluta Presión absoluta = Presión Atmosférica + Presión manométrica Presión absoluta =

Presión Atmosférica

- Vacío

PRESIÓN HIDROSTÁTICA (Ph): Es la presión ejercida por una columna de líquido y depende de la altura de la columna del líquido y de su densidad o peso específico. Ph = ( h ) X ( Pe ) X ( 0.1 ) Ph = Presión en kg./cm2 h = Altura de la columna en m Pe = Peso específico del líquido sin unidades.

PRESION DIFERENCIAL ( ∆ P): Es la diferencia que hay entre dos presiones.

INSTRUMENTOS PARA MEDIR PRESIÓN Barómetro

Si un tubo cerrado en uno de sus extremos se llena con mercurio (Hg) y después se tapa con un dedo en su extremo abierto, es invertido y sumerge en un recipiente que contenga también mercurio, al destaparlo se notará que el mercurio contenido en el tubo descenderá hasta un nivel A.

LAS FUERZAS ENTRE EL MERCURIO Y LA ATMOSFERA SE EQUILIBRAN

A Hg

INSTRUMENTOS PARA MEDIR PRESIÓN Manómetr os

Tubo en “U”. El artefacto más antiguo y al mismo tiempo más exacto, es el tubo en “U” cuyos extremos se encuentran abiertos a la atmósfera. 20 psi 2 1.4 kg/cm

px presión a determinar pa presión atmosférica

pm presión manométrica

Px =

Pa

+

Pm

TUBO “U” Px = 20 psi 2 1.4 kg/cm

¿Cómo determinar pm? Pm

=

δ

x

h

P a

+

Pm

px presión a determinar A

pa presión atmosférica B pm presión manométrica

En donde: pm = Presión manométrica. δ= Densidad del líquido contenido en el tubo. h= Altura medida entre el nivel de la rama A y el nivel de la rama B.

INSTRUMENTOS PARA MEDIR PRESIÓN MONOMETRO BOURDÓN El tubo de Bourdón se llama así en honor al ingeniero francés Eugene Bourdón, que fue quien por primera vez diseño un medidor de presión utilizando un tubo curvo (helicoidal).

espiral En la actualidad el tubo de Bourdón es el elemento más comúnmente utilizado en los procesos industriales debido a que cubre una amplia gama de valores comprendidos desde 1 kg/cm2 hasta 7050 kg/cm2_g.

INSTRUMENTOS PARA MEDIR PRESIÓN MONOMETRO diafragma que es más sensible que el manómetro de Bourdón, esta basado en un elemento expansible llamado diafragma, el cual esta hecho de hule o de cuero que se ha tratado con aceite, o bien con algún otro elemento que sea flexible.

INSTRUMENTOS PARA MEDIR PRESIÓN MONOMETRO de fuelle Los fuelles son cámaras construidas con segmentos de latón o bronce que forman un gran número de profundos repliegues y que al aplicarles una presión, presentan una mayor área para que actúe esta. 1.03 kg/cm² (14.7 kg/cm² (25 que los manómetros de A estos dispositivos, que son generalmente más6.70 sensibles psi) psi ) diafragma, se les adapta una barra en el extremo opuesto en donde se encuentra la conexión de presión, con el propósito de transmitir todo movimiento del fuelle a la aguja indicadora, para dar lecturas de presiones manométricas.

TEMPERATURA TEMPERATURA Se define como la variable que nos indica el grado de calor contenido en un cuerpo o sustancia. Pero específicamente en los gases, se considera como la medida de la energía cinética de las moléculas. También se expresa como la intensidad calorífica de los cuerpos.

ESCALA DE TEMPERATURA

Instrumentos para medir temperatura Termómetros de elementos expansibles Tubo capilar

Este termómetro que es ampliamente conocido por todos, esta compuesto por un tubo de diámetro pequeño (capilar) y un deposito (bulbo) en donde se aloja el mercurio o la sustancia que se pretende usar. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Instrumentos para medir temperatura Termómetros de elementos expansibles Tubo lleno A finales del siglo XVIII, Jaques Charles descubrió que la presión de cualquier gas a volumen constante, aumenta 0.00366 del valor que tiene a 0 °C de temperatura, cuando se incrementa en 1 °C

Lleno de gas o liquido

Instrumentos para medir temperatura Termómetros de elementos expansibles  Termómetros bimetalicos

También se aprovecha la expansión de los metales para medir la temperatura. La forma en que esto se logra es uniendo dos tiras de las mismas dimensiones pero de diferente metal por sus extremos.

Instrumentos para medir temperatura Termómetros de elementos expansibles  Termómetros eléctricos Los termómetros eléctricos convierten la energía calorífica en energía eléctrica y miden los cambios de temperatura ya sea por los cambios en la corriente eléctrica o por cambios en los cuerpos de los elementos que forman su circuito.

Instrumentos para medir temperatura Termómetros de elementos expansibles  Termopar Un termopar consiste de dos alambres de diferente metal unidos por uno de sus extremos, al que se le llama “junta caliente.

La junta al calentarse, hace que los extremos abiertos de los dos alambres, que se mantienen a temperatura constante, se carguen uno positivamente y el otro negativamente. Esta diferencia de cargas será proporcional al aumento de temperatura en la junta caliente o sea a la diferencia de temperaturas entre esta y la temperatura del extremo abierto, llamada temperatura de referencia

Instrumentos para medir temperatura Termómetros de elementos expansibles  Detectores de temperatura de resistencia (RTD) El detector de temperatura de resistencia (RTD) se basa en el principio según el cual la resistencia de todos los metales depende de la temperatura

La elección del platino en los RTD de la máxima calidad permite realizar medidas más exactas y estables hasta una temperatura de aproximadamente 500 ºC.

Instrumentos para medir temperatura  Pirómetro de radiación (método sin contacto) Se basan en la ley de Stefan-Boltzmann: todas las sustancias a cualquier temperatura por encima del cero absoluto, radian energía como resultado de la agitación atómica asociada con su temperatura La intensidad de la energía radiante emitida por la superficie de un cuerpo aumenta proporcionalmente a la cuarta potencia de la temperatura absoluta del cuerpo. W= K T4 Consisten en un sistema óptico que recoge la energía radiada y la concentra en un detector, el cual genera una señal proporcional a la temperatura.

Instrumentos para medir temperatura  Pirómetros ópticos. Se basan en el hecho de comparar visualmente la luminosidad del objeto radiante con el filamento de una lámpara incandescente. Para ello se superponen ambas ondas luminosas y se varía la corriente eléctrica de la lámpara hasta que deja de ser apreciable a la vista.

La variación de la corriente nos da un valor de la temperatura, pero hay que calibrar la luminosidad de la lámpara previamente.

FLUJO Cantidad de materia que pasa por un punto determinado en la unidad de tiempo.

El flujo se expresa como: Flujo volumétrico

= Volumen / Tiempo

Flujo másico

= Masa / Tiempo

Flujo molar

= Moles / Tiempo

Métodos de medición de flujo Métodos para la medición de flujo:

Directos

Indirectos

La medición directa muy pocas veces se usa cuando se desea un control automático. La medición se realiza principalmente para dosificar. La medición indirecta es la que más se usa para cuando existe control automático. Esta se lleva a cabo por deducción, ya sea generando una presión diferencial, una velocidad o una fuerza, que sea proporcional al flujo.

•Medidores de desplazamiento positivo. •Medidores magnéticos. •Medidores de turbina

•Placa de orificio. •Tobera. •Tubo de Venturi.

Clasificación de los medidores de flujo Medidores volumétricos

Presión diferencial

Placa de orificio Tobera Tubo venturi Tubo pitot Tubo annubar

Área variable

Rotametro

Velocidad

Vertederos con flotador de canales abiertos. Turbina Sondas ultrasónica

Clasificación de los medidores de flujo Medidores volumétricos Fuerza

Placa de impacto

Tensión inducida

Magnéticos

Desplazamiento positivo

Disco giratorio Pistón oscilante Pistón alternativo Pistón alternativo Medidor de paredes deformables

Clasificación de los medidores de flujo Medidores volumétricos Torbellino

Medidor de frecuencia ultrasónico

Oscilante

Válvula oscilante

Medidores masicos Térmicos Momento Fuerza de Coriolisis

Medidor axiales Medidores axiales de doble turbina Tubo de vibración

Medidores volumétricos presión diferencial Este tipo de medidores se basa en la relación que existe entre la velocidad del fluido y la pérdida de presión, al pasar éste a través de una restricción en la tubería. Placas de orificio Esta es la forma más común de reducción del área de circulación para producir diferencia de presiones.

Orificio concéntrico

Orificio segmental

Orificio excéntrico

Medidores volumétricos presión diferencial Tobera Se usa para flujos grandes en donde una placa de orificio no sería suficientemente exacta. Su aplicación principal es donde existan altas presiones y medición de grandes capacidades de flujo

Medidores volumétricos presión diferencial Tubo venturi De los elementos primarios de medición para medir flujo volumétrico es el más exacto, pues tiene un coeficiente de descarga cercano a la unidad; es utilizado para medir líquidos, gases y fluidos que contienen sólidos en suspensión

d

D

Flujo

x1

d

d/2

D

Medidores volumétricos presión diferencial Tubo Pitot Otro de los elementos primarios de medición para medir flujo es el tubo de Pitot, frecuentemente usado en la industria por su bajo costo para líneas de gran tamaño y por sus bajas pérdidas de presión.

Fluido

Soporte simple

Fluido

Bridado

Fluido

Doble soporte

Fluido

Atornillado

Medidores volumétricos presión diferencial Tubo annubar Elemento primario de medición del tipo diferencial para medir gas, líquido o vapor. Se basa en el teorema de Bernoulli.

Producen una pérdida de presión permanente de menos de 1% con respecto a la diferencial de presión para la mayoría de los tamaños. Este pequeño efecto es solo una fracción de la pérdida producida por otros elementos.

Medidores volumétricos área variable Rotametro El flujo se establece dentro del rotámetro desde la parte inferior hacia la superior.

Medidores volumétricos tipo velocidad Vertedero con flotador en canales abierto En la medición de caudal en canales abiertos, se utilizan vertederos de formas variadas que provocan una diferencia de alturas del líquido en el canal entre la zona anterior del vertedero y su punto más bajo.

Medidores volumétricos tipo velocidad Tipo turbina Es un instrumento para medir flujo, compacto, totalmente cerrado, que contiene un rotor con aspas y un conjunto detector de imán permanente como elementos de conversión del proceso. El rotor es impulsado por el fluido dentro de un campo magnético, generando por lo tanto un voltaje de salida de C. A., cuya frecuencia es proporcional a la velocidad del rotor y por lo tanto, al régimen de flujo del fluido medido.

Medidores volumétricos tipo velocidad Sondas ultrasónicas Los transductores ultrasónicos miden el caudal por diferencia de velocidades del sonido al propagarse este en el sentido del flujo del fluido y el sentido contrario.

Medidores volumétricos tipo de fuerza Placa d impacto El medidor de placa consiste en una placa instalada directamente en el centro de la tubería y sometida al empuje del fluido.

Longitud ajustable

Fuerza de reacción Punto de apoyo

Longitud fija Fuerza

Medidores volumétricos tipo tensión inducida Medidor magnético La teoría de operación está basada en la ley de Faraday sobre la inducción electromagnética que dice: "Cuando un campo magnético es cortado por un conductor, se produce un voltaje cuya dirección es perpendicular a la dirección del conductor y a la dirección del campo magnético". Un líquido que fluye a través del tubo no magnético sujeto al campo magnético, induce un voltaje en el fluido que es proporcional al flujo y a la intensidad del ca. B = Densidad del campo magnético V = Velocidad del fluido D = Diámetro del fluido Electrodo

D

B

Electrodo

V Bobina

Medidores volumétricos tipo desplazamiento positivo

DICOS GIRATORIO

El líquido entra al instrumento y llena los espacios arriba y abajo del disco. El volumen del fluido hace girar el disco, el cual esta acoplado a un sistema de engranes que mueve un contador.

Es muy utilizado para la medición de agua doméstica e industrial y en la totalización de fluidos industriales. Puede emplearse en la dosificación automática en que el interruptor está accionado por el medidor; puede usarse en líquidos con viscosidad alta y manejar fluidos corrosivos

Medidores volumétricos tipo desplazamiento positivo

PISTON OSCILANTE

El pistón impulsado por la presión del fluido se mueve alternativamente hacia adelante y hacia atrás registrándose el número de carreras en términos del volumen que pasa.

sirve para la medición de cualquier tipo de líquido que sea capaz de fluir a través de una tubería a cualquier temperatura, viscosidad, densidad y a cualquier gasto normal, provisto de gran exactitud

Medidores volumétricos tipo desplazamiento positivo

PISTON ALTERNATIVO

El medidor de pistón convencional es el más antiguo de los medidores de desplazamiento positivo.

Su capacidad es pequeña comparada con los tamaños de otros medidores. Su costo inicial es alto, dan una perdida de carga alta y son difíciles de reparar.

Medidores volumétricos rotativos Medidor de ruedas ovaladas Cada revolución de las ruedas ovaladas transporta desde la entrada hasta la salida del medidor un volumen que corresponda a la capacidad de la cámara de medición

El deslizamiento aumenta cuando el flujo es bajo; su aplicación satisfactoria se realiza en gastos altos y puede medir hasta cerca de un millón de pies3/hr

Medidores masicos TÉRMICOS El principio de estos equipos se basa en la medición de un diferencial de temperatura entre dos sensores y correlacionar este a un caudal másico específico. El flujo másico es deducido por el comportamiento de la temperatura en el fluído medido.

Estos equipos son muy precisos en el fluído para el cual han sido calibrados y la tecnología TMFC es muy repetible en tanto y en cuanto el sensor se mantenga estable y no tenga una descalibración con el paso del tiempo

Medidores masicos Medidores de coriolis Este medidor de flujo másico directo, opera bajo el principio físico de los efectos producidos por la rotación terrestre sobre la masa. Este efecto se conoce como la aceleración de Coriolis, y produce una fuerza. Esta fuerza es la que hace que el agua haga remolinos dexhogiros en el hemisferio norte y levógiros en el hemisferio sur

Ventajas de los medidores de Coriolis: Alta precisión: (0.2 - 0.5%) La medida es independiente de la temperatura, presión, densidad, viscosidad y perfil de velocidades. Mantenimiento casi nulo, lo que abarata su costo. Se aplica a fluidos viscosos, sucios, corrosivos con temperatura extrema alta o baja, y con altas presiones

NIVEL La medida del nivel de líquidos es una de las variables que se encuentra con más frecuencia en las industrias. La medición y control del nivel de líquidos en la operación de un proceso, se pueden justificar por los aspectos económicos, de seguridad y proporciona información acerca de: •Cantidad de materia prima en existencia de que se dispone para un proceso. •La capacidad de almacenamiento de productos. •Lograr que la operación del proceso sea o no satisfactoria

METODOS DE MEDICION DE NIVEL

DIRECTOS

INDIRECTOS

Estos se efectúan comparando directamente la altura del líquido con respecto a un plano de referencia.

•

La medición se efectúa tomando ciertas características del líquido como, densidad, capacitancia.

•

• • •

• •

Tubo de vidrio o indicadores de nivel de cristal. Regla graduada o limnímetro. Válvulas de purga. Mecanismos de flotador Medidores del tipo hidrostático. Elementos tipo desplazamiento. Sistemas eléctricos y electrónicos

METODOS DIRECTOS INDICADORES DE NIVEL DE CRISTAL Este es el método más simple y usado por su sencillez y confiabilidad. Este tipo de indicadores deben resistir la presión de operación, lo que significa que el espesor de la pared, el material y el tamaño sean adecuados para las condiciones de operación.

METODOS DIRECTOS Válvulas de purga Si se desea saber aproximadamente el nivel de un recipiente, se instalan válvulas de purga a distintos niveles en la pared de un recipiente y al purgar se tiene una medida aproximada del nivel.

Válvulas de purga

Nivel visual

Se puede usar este método cuando fallan los indicadores visuales

METODOS DIRECTOS Mecanismos de flotador El flotador va conectado por medio de un cable a un contrapeso que se mueve en una escala graduada siguiendo las variaciones del nivel.

Flotador

Peso

este tipo de indicador apropiado para mediciones de nivel de tanques abiertos a la atmósfera.

METODOS INDIRECTOS MEDIDORES TIPO HIDROSTATICO Sistema de fuerza balanceada. la presión hidrostática actúa sobre el área de un fuelle produciéndose una fuerza proporcional al nivel del líquido.

Liquido

Fuelle Resorte

METODOS INDIRECTOS MEDIDORES TIPO HIDROSTATICO Burbujeo de aire El suministro de aire o gas se mide a través de un rotámetro, de manera que a medida que se aumenta el suministro, en el manómetro se tendrá un aumento en la presión, pero ésta ya no aumentará cuando haya indicación de flujo en el rotámetro, o sea que se ha vencido la columna hidrostática, la cual es proporcional al nivel del recipiente Rotametro

Aire de suministro

h

.

Se emplea para medir nivel en recipientes abiertos cuando el líquido que se desea medir tiene sólidos en suspensión o es corrosivo

METODOS INDIRECTOS MEDIDORES TIPO PRESION DIFERENCIAL Medición a tanque abierto La presión que se aplica a la celda es proporcional al nivel, debe conectarse al lado de alta y el lado de baja se deja abierto a la atmósfera

Rango

Atmósfera LP

HP 3-15 psi salida 20 psi suministro

METODOS INDIRECTOS MEDIDORES TIPO PRESION DIFERENCIAL Medición a tanque cerrado Es aplicable a fluidos no condensables. En esta forma, en el lado de baja se aplica siempre la presión estática dentro del tanque y del lado de alta se aplica la misma presión estática más la presión hidrostática debida al nivel del fluido

METODOS INDIRECTOS MEDIDORES TIPO PRESION DIFERENCIAL Medición con fluido condensable En este caso se llena la pierna con líquido de sello por la parte superior La celda puede colocarse en un plano inferior al nivel mínimo, según esto, la diferencial aplicada es igual a la altura de la pierna desde el punto de la toma superior al nivel máximo, menos la altura del nivel en la fase líquida y la presión de la fase vapor en el interior del recipiente. Llenado con líquido sellante

Elevación

Máx Rango Mín

Toma de alta presión

Señal eléctrica

Toma de baja presión

METODOS INDIRECTOS MEDIDORES TIPO DESPLAZADOR Y BARRA DE TORSIÓN Interfase de líquido

Todas las mediciones del nivel de desplazamiento son en efecto, mediciones de interfase, en las que la variable es el nivel entre dos fluidos que tienen diferentes gravedades específicas (interfase), o sea, entre líquido – gas, líquido – vapor y líquido – líquido.

METODOS INDIRECTOS

METODOS INDIRECTOS MEDIDORES TIPO RADAR Un transmisor de radar emite microondas, hacia la superficie del líquido, estas son reflejadas por la superficie y vuelven al transmisor, y se mide la diferencia de tiempo entre la transmisión y recepción. El tiempo transcurrido es directamente proporcional a la distancia recorrida por la señal del radar

METODOS INDIRECTOS MEDIDORES TIPO RADIACTIVO Constan de una fuente radioactiva que se instala en un costado del depósito. Al otro lado se coloca un medidor de radiación puntual para medidas todo, nada o lineal para medidas continuas.