Sensores de nivel capacitivos: dispositivo, principio de funcionamiento, aplicación

Los sensores de nivel capacitivos se utilizan principalmente como un medio para monitorear el nivel de varios líquidos. El proceso de control se basa en el hecho de que cada líquido tiene una determinada constante dieléctrica. Por tanto, el principio de funcionamiento de un sensor de nivel capacitivo es el siguiente.

El elemento principal de un sensor de nivel capacitivo es un capacitor especial de alta sensibilidad que puede cambiar su capacitancia según el entorno en el que se coloque. La sensibilidad del condensador permite que el sensor funcione con la misma eficacia tanto con fluidos dieléctricos como con fluidos con un mínimo constante dieléctrica.

El sensor simplemente se instala en un tanque para un material líquido cuyo nivel en ese tanque (por ejemplo, en una tubería) necesita ser monitoreado. La constante dieléctrica actual del aire se toma como la constante dieléctrica básica. Y tan pronto como el líquido entre en contacto con el elemento sensible del sensor, la capacitancia del capacitor sensible cambiará.En este momento, el sensor funcionará: el nivel de control del líquido será fijo.

Por cierto, los sensores de nivel de tipo capacitivo pueden responder al líquido sin contacto directo del elemento sensible con él. Después de todo, la fijación del cambio en la constante dieléctrica también se puede realizar mediante el material dieléctrico del cuerpo del tanque en el que varía el nivel del líquido. El monitoreo se puede hacer, por ejemplo, a través de la tapa, la pared o el fondo del tanque, tan pronto como el líquido llega al punto donde está instalado el elemento sensor sensible.

Los medidores de nivel capacitivos con electrodos coaxiales se utilizan para la medición de nivel en medios no conductores. La desventaja del elemento sensible coaxial es su pobre llenado con una sustancia controlada, especialmente con una mayor viscosidad del medio y la presencia de impurezas sólidas.

Los sensores se fabrican en diferentes versiones: en forma, tamaño, diseño del elemento sensible, así como en el diseño y tamaño de la carcasa y el tipo de instalación del sensor (empotrado en la pared o tapa, colocado junto al contenedor , colocado en suspensión en el contenedor).

En el caso de utilizar un electrodo como elemento sensible, el papel del segundo electrodo del condensador lo desempeña la pared del depósito puesta a tierra, si es metálica, o un electrodo metálico especial puesto a tierra, si la pared del depósito es hecho de un dieléctrico. Los electrodos individuales pueden ser varillas rígidas o cables flexibles.

Para medir el nivel de un medio conductor, el electrodo de medición se cubre con una capa aislante. Como regla general, el fluoroplasto se usa como aislamiento.

Los sensores de nivel de líquido capacitivos se utilizan en una amplia variedad de áreas industriales modernas porque son compatibles con casi cualquier líquido. Esto es agricultura con sus fertilizantes líquidos y sistemas de riego. Esta es la industria alimentaria (leche, agua, bebidas).

En la industria petroquímica, es necesario controlar el nivel de productos derivados del petróleo. En productos farmacéuticos, preparaciones líquidas.En muchas industrias, es extremadamente importante controlar el nivel del agua, incluso subterránea, así como el agua en los sistemas de almacenamiento, suministro de agua, alcantarillado y alcantarillado en empresas y simplemente en edificios.

De esta forma, el sensor es capaz de medir el nivel de un producto líquido y, si es necesario, interactuando con la automatización, mantener el valor requerido. Puede monitorear el llenado del contenedor con líquido y el proceso de paso del líquido a través de la tubería, así como monitorear el flujo. Por lo tanto, el sensor de nivel de líquido capacitivo es una solución indispensable para los sistemas de automatización en todo tipo de empresas.

Una serie de ventajas distinguen a los sensores capacitivos de otros tipos de dispositivos de control de nivel. Los sensores capacitivos son compatibles incluso con sustancias químicamente agresivas e inflamables.

Pueden trabajar con productos con casi cualquier propiedad física, con tanques de cualquier volumen, forma y tamaño (debido a la posibilidad de interacción sin contacto). La habitación puede estar llena de humo, polvo y puede haber mucha humedad en el aire, lo que no interfiere con el funcionamiento del sensor.

El sensor es fácil de colocar y muy fácil de mantener.Como resultado, la vida útil del sensor se puede medir en años, y la precisión y confiabilidad, cuando se usa correctamente, permanecerán sin cambios.

Por supuesto, los sensores capacitivos también tienen desventajas. Por ejemplo, son sensibles a la formación de espuma, la acumulación de material o depósitos, que pueden provocar falsas alarmas. Por lo tanto, se requiere un mantenimiento regular de dichos sensores. Por supuesto, son más caros que otros tipos de sensores.

En cualquier caso, antes de la instalación, el sensor debe ajustarse con precisión y durante el funcionamiento debe controlar su estado. Entonces la confiabilidad y la precisión del control seguirán siendo las mejores.