Tecnología de Medición de Nivel por Ultrasonido

Transmisores de nivel de tecnología ultrasonido en instrumentación industrial

En la instrumentación industrial, los transmisores de nivel basados en tecnología ultrasonido son ampliamente utilizados para medir y monitorear el nivel de líquidos y sólidos en diversas aplicaciones. Estos dispositivos ofrecen una solución confiable y precisa, utilizando ondas acústicas para determinar la distancia entre el transmisor y la superficie del material. En este artículo, exploraremos los principios operativos, aplicaciones ideales, limitaciones, tipos de transmisores, así como el proceso de instalación y calibración de los transmisores de nivel de tecnología ultrasonido.

Principios Operativos

Los transmisores de nivel de tecnología ultrasonido funcionan mediante la emisión de pulsos de ondas acústicas de alta frecuencia desde un transductor montado en el transmisor. Estos pulsos se propagan a través del aire o de un medio de transmisión y se reflejan en la superficie del material. El transmisor detecta el tiempo que tarda el eco en regresar al transductor, lo que se conoce como tiempo de vuelo (Time of Flight, TOF), y utiliza esta información para calcular la distancia entre el transmisor y la superficie del material.

La velocidad del sonido en el medio de transmisión y las características del material (como su densidad y composición) influyen en el tiempo de vuelo de las ondas ultrasónicas. Utilizando estos parámetros, el transmisor realiza los cálculos necesarios para determinar el nivel del material.

Aplicaciones Ideales y Limitaciones

Los transmisores de nivel de tecnología ultrasonido son adecuados para una amplia gama de aplicaciones industriales debido a sus ventajas y limitaciones particulares. Algunos casos ideales para su aplicación incluyen:

1. Líquidos y sólidos no conductivos: Los transmisores de ultrasonido pueden medir con precisión el nivel de líquidos y sólidos no conductivos, como agua, aceite, productos químicos y materiales granulares.

2. Mediciones de nivel sin contacto: Estos dispositivos operan sin necesidad de contacto directo con el material, lo que los hace ideales para aplicaciones donde la higiene, la corrosión o la obstrucción podrían ser problemas.

3. Mediciones en entornos difíciles: Los transmisores de ultrasonido son adecuados para ambientes con vibraciones, polvo o humedad, ya que no se ven afectados por estas condiciones.

4. Aplicaciones de corto y largo alcance: Los transmisores de ultrasonido están disponibles en diferentes rangos de alcance, lo que los hace versátiles para medir niveles en tanques pequeños y grandes distancias.

Sin embargo, también existen algunas limitaciones a tener en cuenta al utilizar transmisores de nivel de tecnología ultrasonido:

Superficies absorbentes o rugosas: Las superficies absorbentes o rugosas pueden afectar la propagación de las ondas ultrasónicas, lo que puede generar mediciones incorrectas o inexactas.

Densidad y composición del material: Los cambios en la densidad y composición del material pueden afectar la capacidad del transmisor para medir con precisión el nivel.

Presencia de espuma o burbujas: La presencia de espuma o burbujas en el líquido puede afectar la propagación de las ondas ultrasónicas, lo que puede dar lugar a mediciones inconsistentes.

Tipos de Transmisores de Nivel Ultrasonido

Existen dos tipos comunes de transmisores de nivel de tecnología ultrasonido:

Transmisores de ultrasonido de tiempo de vuelo: Estos transmisores miden la distancia al objeto mediante la medición del tiempo que tarda el eco ultrasónico en regresar al transductor. Son adecuados para aplicaciones de largo alcance y ofrecen una alta precisión.

Transmisores de ultrasonido Doppler: Estos transmisores miden el cambio en la frecuencia del eco ultrasónico reflejado por partículas o burbujas en movimiento en un líquido. Son ideales para medir la velocidad del flujo o detectar objetos en movimiento, como materiales en cintas transportadoras.

Instalación y Calibración

La instalación y calibración adecuadas son fundamentales para garantizar mediciones precisas y confiables con los transmisores de nivel de tecnología ultrasonido. A continuación, se presentan algunos pasos importantes:

Selección del punto de montaje: Elija una ubicación que permita una línea de visión clara entre el transmisor y la superficie del material. Evite obstrucciones y asegúrese de que no haya reflexiones no deseadas que puedan afectar la precisión de las mediciones.

Montaje y orientación: Instale el transmisor de acuerdo con las instrucciones del fabricante, asegurándose de que esté correctamente alineado con la superficie de medición. Ajuste la orientación del transmisor según sea necesario para obtener los mejores resultados.

Calibración de referencia: Realice una calibración de referencia utilizando un punto de nivel conocido para establecer una relación entre el tiempo de vuelo y la distancia medida. Siga las recomendaciones y procedimientos del fabricante para la calibración precisa del transmisor.

Verificación y ajuste: Verifique regularmente la precisión de las mediciones comparándolas con otros dispositivos de medición confiables. Realice ajustes si es necesario para mantener la exactitud.

Es importante tener en cuenta que cada fabricante puede tener requisitos y recomendaciones específicas para la instalación y calibración de sus transmisores de nivel de tecnología ultrasonido. Consulte siempre los manuales y guías proporcionados por el fabricante para obtener instrucciones detalladas y actualizadas.

En resumen, los transmisores de nivel de tecnología ultrasonido son ampliamente utilizados en la instrumentación industrial para medir y monitorear niveles de líquidos y sólidos. Al comprender los principios operativos, las aplicaciones ideales, las limitaciones, los tipos de transmisores y el proceso de instalación y calibración, los ingenieros electricistas, electrónicos e industriales pueden aprovechar al máximo esta tecnología en sus proyectos.

Herramientas de configuración de los transmisores de nivel Flowline

Gracias a esta herramienta, hoy en día es posible configurar y poner en operación un transmisor de nivel sin la necesidad que teníamos en el pasado de vaciar y llenar el recipiente del producto para obtener una correcta calibración del transmisor, lo cual ahorra el delicado proceso logístico que implica trasegar el producto a un segundo recipiente, o peor aun en los casos donde no existe este segundo recipiente.

Flowline cuenta con el software Webcal que facilita esta labor por medio de una interfaz USB que conecta el transmisor con nuestro PC o Laptop de manera muy sencilla y ofrece una interfaz visual 100% intuitiva de como queremos que trabaje nuestro transmisor en ese tanque.

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