Sensores de nivel de flotador modernos
Sensores de nivel flotantes
Los interruptores de flotador son uno de los dispositivos más baratos y al mismo tiempo confiables para medir el nivel de líquidos. Con la selección correcta, los interruptores de flotador se pueden usar para monitorear el nivel de una amplia variedad de productos, desde aguas residuales, líquidos químicamente agresivos o alimentos. Las temperaturas altas o bajas, la presencia de espuma, burbujas o, por ejemplo, un agitador en funcionamiento, también dejan de ser un problema con la elección adecuada.
El dispositivo de sensores de nivel de flotador.
Por diseño, los sensores de nivel de flotador se pueden dividir en varios tipos.
El más simple es un sensor de flotador que se mueve a lo largo de un vástago vertical. Dentro del flotador, por regla general, hay un imán permanente, y en la varilla, que es un tubo hueco, hay interruptores de láminas… Flotando en la superficie del líquido, el flotador se mueve a lo largo de la varilla del sensor después del cambio de nivel y, pasando por los interruptores de láminas dentro de la varilla, los cierra o, por el contrario, los abre. Señalización cuando se alcanza un determinado nivel.Se pueden ubicar varios interruptores de láminas dentro del vástago a la vez y, en consecuencia, un sensor de este tipo puede señalar varios valores del nivel de líquido a la vez, por ejemplo, el mínimo y el máximo.
Un interruptor de flotador de este diseño también puede medir el nivel de líquido continuo y proporcionar una señal en forma de resistencia proporcional al nivel de líquido o como una señal de corriente estándar de 4-20 mA. Para este propósito, los interruptores de láminas dentro del vástago se conectan en paralelo con resistencias como se muestra en la figura. El flotador, moviéndose después del cambio en el nivel del líquido, cierra varios interruptores de láminas, provocando un cambio en la resistencia total del sensor de nivel. Estos sensores de nivel generalmente se instalan en la parte superior del tanque y pueden tener hasta tres metros de largo.
Un área separada de aplicación de los sensores de nivel de flotador es el monitoreo de niveles de líquido en vehículos. En primer lugar, se trata de tareas de control del volumen de combustible en equipos pesados: camiones, excavadoras, locomotoras diésel. Aquí, los sensores de nivel funcionan en condiciones de fuertes vibraciones y agitación en la superficie del líquido. Para eliminar la influencia de estos factores, el sensor de flotador se coloca en un tubo de amortiguación especial con un diámetro ligeramente mayor que el diámetro del flotador.
Si no es posible instalar el sensor en el tanque, entonces el sensor de nivel de flotador puede instalarse en la pared del tanque. En este caso, el flotador magnético está montado sobre bisagras y el interruptor de láminas suele estar en el cuerpo del sensor.Estos sensores se activan cuando el líquido llega al flotador y están diseñados para señalar un nivel límite. Los sensores pueden funcionar a temperaturas de hasta 200 C en entornos químicamente agresivos. Debe recordarse que los sensores de nivel de este tipo no son adecuados para medir líquidos pegajosos y secantes, líquidos con impurezas mecánicas, así como en el caso de líquidos congelados.
Si hay una alta concentración de sólidos en el líquido, existe la posibilidad de que se congele o se cree una capa pegajosa en el equipo, entonces se puede usar un sensor de nivel de flotador en un cable flexible para controlar el nivel en este caso. Un sensor de nivel de este tipo es un cilindro o esfera de plástico, en cuyo interior se encuentra un interruptor mecánico o de láminas y una bola metálica, dicho sensor de nivel se fija al cable a la profundidad deseada, y cuando el nivel del líquido llega al flotador, gira y una bola de metal en su interior activa un interruptor de láminas o un interruptor mecánico. Un ejemplo de tales sensores de nivel es la serie LFL de sensores de nivel de flotador de Pepprl + Fuchs.
Sensores de nivel magnetoestrictivos
Existe otro tipo de sensor de nivel de flotador: los sensores magnetoestrictivos. Su principio de funcionamiento se basa en medir el tiempo de propagación de un pulso ultrasónico en el interior de una varilla metálica provista de un flotador con imán incorporado. Este es probablemente el tipo de sensor de nivel más preciso. La precisión típica de los sensores magnetostrictivos es de 10 micrones o más.
Los sensores magnetoestrictivos son producidos, por ejemplo, por Balluff (Micropulse), MTS Sensors (Temposonic y Level Plus), TR Electronic y otros.Otra diferencia con los sensores de nivel tradicionales es que en los sensores de nivel magnetoestrictivos se puede utilizar un cable flexible como varilla por la que se desplaza el flotador. De esta forma, la longitud medida puede ser de 12 metros o más, manteniendo una precisión de medición insuperable.