Las diferencias entre el calibre de nivel del sensor de nivel de agua &

1. Introducción a la medición del nivel del agua

La medición del nivel de agua por un sensor de nivel de agua es esencial para sus diversas aplicaciones. Ya sea que se trate de monitoreo de inundaciones, donde la medición de nivel se puede utilizar para estimar la gravedad y proporcionar advertencias tempranas de inundaciones, estudios de humedales donde la profundidad del agua es crucial para analizar las características del ecosistema o las mediciones globales del nivel del mar para una buena comprensión de las predicciones de la marea e higografía. La medición del nivel del agua es crítica en todos los aspectos donde el agua está involucrada.

En muchas plantas industriales, se incorporan varios sensores de nivel de agua y se comparan con el valor normal para garantizar un funcionamiento suave. Las plantas de desalinización utilizan sensores de nivel de agua para mantener un suministro constante de agua pura para el área.

Al final de este artículo, tendrá una comprensión clara de cómo funcionan los sensores de nivel de agua, sus diversos tipos, aplicaciones y las diferencias clave entre los medidores y sensores a nivel de agua.

2. Sensor de nivel de agua

Un sensor de nivel de agua es un instrumento que mide el nivel de agua de líquidos, fluidos y sólidos fluidizados en tanques y sistemas. Los sensores de nivel de agua se pueden clasificar principalmente en dos categorías: tipo de contacto y sin contacto. El tipo de contacto mide el nivel del agua detectando agua a través de sondas conductoras en contacto con el agua. Los sensores de nivel de agua sin contacto consisten en sensores ultrasónicos, infrarrojos y de nivel de radar, que no requieren contacto con el agua. Los sensores de nivel de agua, ya sean tipos de contacto o sin contacto, están diseñados para proporcionar una medición continua dentro de un rango especificado.

2.1. ¿Cómo funcionan los sensores de nivel de agua?

2.1.1. Transmisores de nivel de líquido sumergible

Este tipo de sensor de nivel de agua mide la presión hidrostática a través del diafragma en la sonda. La sonda generalmente se coloca en la parte inferior del tanque cuyo nivel se debe medir. El diafragma está hecho de material cerámico.

2.1.2. Radar  Transmisores de nivel

También llamados sensores ópticos, este tipo implica la transmisión de ondas electromagnéticas al agua y el cálculo del tiempo que tarda las ondas en alcanzar la superficie del agua y reflejarse, que se usa para medir la distancia y, por lo tanto, el nivel. Estos son mejor aplicables en un entorno versátil que experimenta cambios de temperatura y fase.

2.1.3. Ultrasónico  Transmisores de nivel de líquido

Los sensores de nivel ultrasónico envían un pulso de sonido ultrasónico y miden el tiempo que tarda el sonido en viajar desde el sensor a la superficie del agua y regresar al receptor. Los transmisores de nivel ultrasónico son generalmente más rentables que los transmisores de nivel de radar. Aún así, solo son adecuados para condiciones limpias y no extremas, ya que las ondas ultrasónicas se ven afectadas por las propiedades del medio a través del cual viajan.

2.1.4. Capacidad  Detección

Consiste en dos electrodos. Uno se coloca en un lado del nivel del agua, y el otro electrodo es la superficie inferior del tanque en un tanque metálico o cualquier otro electrodo en la parte inferior de un tanque no metálico. Cuanto mayor sea el nivel de agua, mayor es la capacitancia entre los electrodos. El valor de nivel se calibra en función de la diferencia en el valor de capacitancia.

2.1.5. Líquido  Interruptor flotante

Es un interruptor que se abre o cierra de acuerdo con el nivel de agua establecido. En ese nivel, desencadena la señal, que muestra una alarma o actúa cualquier dispositivo o sistema de acuerdo con las condiciones establecidas. Los niveles en los que el interruptor está cerrado y envía señales predeterminados por el personal de instrumentación.

2 .2. Ventajas de los sensores de nivel de agua

Los sensores de nivel de agua tienen varias ventajas sobre un medidor de nivel, que se describen a continuación.

• Exactitud: Los sensores de nivel de líquido proporcionan mediciones precisas de los niveles de agua en comparación con los medidores manuales o el ojo desnudo. Incluso en muchos sistemas a pequeña escala, los sensores de nivel se están implementando debido a su precisión.

• Amplio rango de voltaje de suministro: Muchos sensores, como los tipos de radar, admiten una amplia gama de voltajes de suministro (por ejemplo, 12V CC, 24V DC, 220V CA), mejorando su versatilidad. Los sensores sumergibles a menudo operan dentro de un rango de 10-30 V.

• Bajos costos de mantenimiento y funcionamiento: Los sensores de nivel de agua tienen costos de mantenimiento muy bajos y un bajo costo de funcionamiento, lo que resulta en una vida útil más larga que contribuye a ahorrar costos. No se usa líquido adicional, a diferencia de algunos medidores, lo que reduce los desechos.

• No basado en la no conductividad: Estos sensores no están basados ​​en la conductividad. La desventaja de los métodos basados ​​en la conductividad es que requieren un líquido conductor para medir el nivel. Además, la probabilidad de tener una descarga eléctrica también aumenta, que no es el caso con los sensores de nivel de agua.

• Bajo consumo de energía : El consumo de energía de los sensores es significativamente menor que el de muchos componentes eléctricos. Tienen un uso mínimo de energía. Por ejemplo, el nivel de consumo de energía más alto del sensor de nivel de agua ultrasónica es de alrededor de 3V.

• Durabilidad: Los sensores de nivel de agua son altamente duraderos y rara vez requieren mantenimiento o reemplazo, aumentando así su vida útil y minimizando tanto los costos de mantenimiento como el tiempo. Mantenimiento duradero y fácil.

2 .3. Aplicaciones de sensores de nivel de agua

Se está utilizando una gran cantidad de sensores en todo el mundo, con una amplia gama de aplicaciones. Algunos de ellos se describen a continuación.

2.3.1. Tanque de almacenamiento

Los sensores de nivel de agua indican la capacidad de los tanques de almacenamiento, lo que permite la detección inmediata de cualquier cambio en el nivel y la identificación de fugas, lo que conduce a un inventario de agua sostenido.

2.3.2. Monitoreo ambiental:

La medición de los niveles de depósito de agua en océanos y ríos es crucial tanto para la investigación hidrológica como para la seguridad ambiental. Además, los cambios en los niveles de agua también ayudan a predecir inundaciones o escasez de agua, lo que lleva a la prevención y mitigación de riesgos oportunos.

2.3.3. Tratamiento de aguas residuales e riego:

La medición del nivel del agua en las plantas de tratamiento de aguas residuales permite a los operadores detectar anormalidades, como fugas, bloqueos o uso excesivo de agua, proporcionando una imagen clara de la efectividad del proceso de tratamiento. En un sistema de riego, los sensores de nivel de agua dan una estimación de la capacidad del sistema para el área, que es necesaria para el riego sostenido.

3 . Calibre nivelado

Un medidor de nivel de agua es un dispositivo mecánico o visual que mide el nivel de agua. Los medidores de nivel de agua son principalmente de 3 tipos—a saber, un medidor de nivel de agua tubular, un calibre de nivel de agua detestante y un vidrio visual.

3 .1. ¿Cómo funcionan los medidores de nivel?

• Medidor de nivel de agua tubular: Un medidor de nivel de agua tubular es simplemente un tubo conectado a los lados inferiores y superiores del tanque cuyo nivel se debe medir. El tubo tiene marcas calibradas en centímetros (cm) o milímetros (mm).

• Vidrio: El vidrio de la vista es de tamaño pequeño y carece de marcas. Un vidrio visual se usa típicamente para la medición de nivel de aceite en la bomba o los cojinetes del motor.

• Medidor de nivel de agua flotante: Un medidor de nivel de agua flotante es un dispositivo que utiliza un flotador que se mueve con el nivel del agua debido a la fuerza de flotabilidad. Estos medidores del nivel del agua se usan comúnmente cuando no se necesita monitoreo continuo del nivel del agua o la autoactuación para el equipo. Además, estos medidores también se usan para la validación de sensores sin contacto, en caso de que alguno de ellos funcione mal.

3 .2. ¿Qué usar: sensor o calibre?

Sensores de nivel de agua  son ideales cuando:

• Una pantalla continua en tiempo real en una pantalla HMI es necesaria para un monitoreo efectivo.
• Los sistemas automáticos de actuación y alarma requieren configuración.
• Se requieren mediciones altamente precisas y precisas para acciones automatizadas.

Indicadores de nivel de agua  son adecuados para:

• Las mediciones manuales son limitadas en su aplicación.
• Las industrias de procesos utilizan ampliamente los medidores tubulares para complementar varios sensores de nivel de agua.
• Situaciones donde se requieren simplicidad, bajo costo y no se requieren actuaciones automáticas.

3 .3. Cómo usar sensores y medidores de nivel de agua

En el sensor de nivel de agua sumergible, las sondas del nivel de agua se encuentran en varios puntos del tanque cuyo nivel se está monitoreando, que son cruciales para una indicación precisa. Cada vez que se llena el nivel del agua, la inmersión uno por uno de las sondas envía una señal eléctrica al transmisor, lo que indica que el nivel está aumentando. Este sistema también se puede utilizar para fuentes de agua abierta, como ríos y lagos. Los niveles de inundación también se usan de manera similar a los sensores de nivel de agua sumergibles.

4 . Diferencias clave y accesibilidad de datos

La mejor característica del sensor de nivel de agua es su monitoreo en tiempo real y capacidades de análisis de datos. En los medidores manuales, el operador de la industria siempre debe organizar las hojas de lectura para mantener un registro de las lecturas. Los sensores avanzados del nivel de agua de hoy tienen excelentes sistemas de transmisión y análisis de datos, que no solo proporcionan actualizaciones en tiempo real en el nivel del agua, sino que también ofrecen opciones para la acción automática si ese nivel en particular es crítico. La distancia física o la presión medida por el sensor de nivel de agua se convierte en una señal electrónica por el transductor, que luego es procesado por el controlador lógico programable (PLC).

Además, los sensores mantienen una tendencia histórica de los niveles de agua durante un período específico. Estos datos de tendencia son invaluables para la toma de decisiones, lo que permite a los usuarios analizar patrones de cambio de nivel. Aquí hay una mesa que diferencia un sensor de nivel de agua y un calibre de nivel:

5 .  Resumen

Los sensores de nivel de agua proporcionan datos precisos, continuos y en tiempo real para el monitoreo y la automatización en diversas aplicaciones, desde plantas industriales hasta estudios ambientales. Cuentan con bajo mantenimiento y alta durabilidad. Por el contrario, los medidores de nivel son dispositivos más simples, mecánicos o visuales utilizados principalmente para mediciones manuales o validación del sensor, adecuado donde no se requieren actuaciones. Los sensores proporcionan accesibilidad de datos superior y análisis de tendencias. Aquí están sus características clave:

• Precisión y confiabilidad:  Debido a sus principios de trabajo, los sensores de nivel de agua proporcionan consistentemente mediciones precisas y confiables. Entre ellos, los sensores hidrostáticos a menudo se consideran los más precisos.
• Durabilidad y longevidad:  Su sólida construcción y facilidad de instalación contribuyen a la durabilidad duradera.
• Mantenimiento mínimo:  Los sensores modernos del nivel del agua tienen bajos requisitos de mantenimiento, lo que resulta en un menor tiempo de inactividad y una mayor rentabilidad.
• Idoneidad del entorno duro: Los sensores actuales del nivel del agua están diseñados para resistir condiciones desafiantes, incluidas altas temperaturas y presiones.

Si está buscando sensores de nivel de agua de alta gama, eficientes, precisos y precisos, considere la línea de sensores Rika. Incluyen sensores sumergibles, de radar, ultrasónicos y otros tipos de sensores de nivel de agua aplicables en una amplia gama de áreas, como plantas de tratamiento de aguas residuales, procesamiento de productos químicos, sistemas de riego y más. Visite el Categoría de sensor de nivel de agua de Rika  para explorar su rango completo.

Preguntas frecuentes (preguntas frecuentes)

1. ¿Se puede utilizar un sensor de nivel de agua para niveles de agua altos y bajos?

Sí, los sensores de nivel continuo pueden medir los niveles de agua altos y bajos. Los sensores de nivel de agua vienen con diferentes rangos de detección. Los niveles de agua altos y bajos deben caer dentro del rango de detección especificado por el fabricante de los sensores de nivel de agua.

2. ¿Qué tan precisos son los sensores de nivel de agua?

Los sensores de nivel de agua ofrecen una precisión variable. Los sensores sumergibles pueden lograr una precisión de hasta 0.1% de escala completa (FS). Los sensores de radar pueden lograr la precisión con una precisión de ±3 mm. Los sensores ultrasónicos, como el Rika RKL-03, ofrecen un rango de 0.5% -1% precisión con una resolución de ±3 mm o 0.1% de escala completa (FS).

3. ¿Se pueden usar sensores de nivel de agua en ambientes peligrosos?

Sí, los sensores de nivel de agua con certificaciones ATEX o IECEX pueden evitar la ignición en atmósferas peligrosas. Estos se usan típicamente en instalaciones de procesamiento químico donde el manejo de material peligroso es inevitable.

4. ¿Se pueden automatizar los medidores de nivel de agua para el monitoreo remoto?

No, no se puede configurar un medidor de nivel de agua típico para el monitoreo remoto. Para el monitoreo remoto, los sensores de nivel de agua con la capacidad de proporcionar una salida analógica o digital son clave. Los medidores de nivel de agua generalmente implican integrarlos con sistemas basados ​​en sensores o usar tecnología de visión por computadora para "leer" el medidor visualmente y transmitir esa información.

5. ¿Cuál es la vida útil de un medidor de nivel de agua?

Los medidores de nivel de agua tienen una vida útil de 5-10 años. Requieren observación física para verificar los niveles de agua. Los sensores de nivel de agua, por otro lado, tienen una vida útil de 4-5 años, pero ofrecen monitoreo remoto, medición continua, un sistema de alarma y mucho más.