Cuando se da una presión negativa de un fluido con una velosidad positiva

Nivel:

se refiere a la cantidad de fluido almacenado. Puede ser el nivel neto Del producto o el nivel de la interface entre varios productos. Se pueden medir Tanto líquidos, sólidos o gases (estos últimos pasan a líquidos al estar Presurizados).

Almacenaje:

para poder medir el nivel se necesita un lugar En donde almacenar, ahí aparecen los tanques

Para líquidos:

Techo Fijo

° Volumen máximo fijo (fluido incomprensible)

° Puede contener aire

Techo flotante

° El Fluido ocupa todo el volumen del tanque

Para gases

Criogénico

° Trabajan a temperaturas muy bajas

° Liqüifica al gas para su transporte

Esférico o de salchicha

° Al Ser esféricos soportan mejor la presión de los gases

Medidas de nivel:

Continua:

se van registrando constantemente los cambios En el nivel

Puntual:

sólo se marcará la medida cuando llegue a un valor

Técnicas para medir:

·Visuales Flotador Desplazador

·Hidrostático Electrónicos Térmicos

·Sónicos Fotoeléctricos Nucleares

·Radar

1. Visuales:

puede ser con un tanque abierto o cerrado y se Posee una escala graduada donde se hace lectura del nivel

2. Flotador:

se basan en el principio de Arquímedes, donde F= peso específico del fluido * Volumen sumergido. Para la lectura por flotador Puede ser por medio mecánico, magnético o electrónico.

Mecánico:

hay en montaje vertical y horizontal. EL Vertical posee un contrapeso y un indicador que aumenta con el nivel del Fluido. El horizontal funciona con el mismo indicador, pero el brazo rota al Elevarse el flotador y por ende el nivel del fluido.

Ventajas de los flotadores:

·Fácil instalación No requiere calibración Resiste altas temperaturas (500°C)

·Puede Usarse a altas presiones (5000 PSI) Pueden usarse en Turbulencia y espuma

Desventajas de los flotadores:

·Depósitos Sobre el flotador pueden afectar el funcionamiento

·Exactitud Limitada a + – ¼

·No son Adecuados para líquidos viscosos ya que el desplazamiento del flotador se Dificulta

·Las partes Móviles sufren desgaste Requieren Mantenimiento ctte.

3. Desplazador:

es un flotador parcialmente sumergido. Se basa En que cuando aumenta el nivel el desplazador pierde peso. Puede ser por Mecanismos de barra de torsión o resorte.

Ventajas de los desplazadores:

·Fácil Instalación Calibración Ajustable Medición continua

·Soportan Altas presiones y temperaturas Pueden usarse en turbulencia y espuma

Desventajas de los desplazadores:

·Depósitos Sobre el flotador pueden afectar el funcionamiento

·Exactitud Limitada a + – ¼

·No son Adecuados para líquidos viscosos ya que el desplazamiento del flotador se Dificulta

·Las partes Móviles sufren desgaste

·La Medición se ve afectada por los cambios en la densidad.

4. Sensor hidrostático: Utilizan Un elemento de medida de la presión diferencial llamado celda D/P

P = Patm + RRO*g*h

Tanque abierto:

hay presión atmosférica y el D/P mide la Presión al mismo nivel del fluido en el tanque. La presión directa entre la Atmosférica y la hidrostática dan la altura del nivel.

Tanque cerrado con referencia seca:

hay presión por un gas (aire, por ejemplo) y El D/P mide la presión al mismo nivel del fluido en el tanque. La diferencia de Presión es entre la hidrostática y la del aire/gas/vapor que se halla en la Referencia, con estos valores se halla la altura del nivel.

Tanque cerrado con referencia húmeda:

si bien hay presencia de un gas como el aire, La presión que este ejerce se ve anulada quedando únicamente la presión del Fluido en el tanque que la mide el D/P. En este caso al tener la referencia con líquido se puede anular el efecto del aire con el tanque y la presión de la Columna es ctte. Por lo que el diferencial de presión = ctte – RRO*g*h , de ahí Se puede saber el valor h del nivel.

Ventajas del sensor hidrostático:

·Se puede Instalar fuera del tanque Se pueden aislar del proceso con válvulas

·Permiten Medición continua

Desventajas del sensor hidrostático:

·La Densidad ha de ser ctte (líquidos)

·La Exactitud depende de la presión y temperatura del líquido

·Requiere De perforaciones en el tanque, la de abajo puede ocasionar fugas.

Instrumentos basados en carácterísticas Eléctricas del líquido:

·Capacitivo Radar Resistivo Ultrasónico

·Radiación Láser

1. Capacitivo: Ocurre un cambio en el dieléctrico entre las Placas del condensador

Hay 2 casos, el primero donde el electrodo de Referencia se encuentra recubierto por un aislante para que este no haga Contacto con el líquido conductivo del tanque. Para medir el nivel se conectan El electrodo y la pared a un captador de señal eléctrica ya que una vez que el Fluido toque, en este caso, el aislante la capacitancia va a ir variando a Medida que va subiendo el nivel de dicho fluido.

El 2do caso funciona de la misma manera solo Que en este caso el electrodo no se encuentra recubierto por un aislante ya que El fluido en el que se verá sumergido será no conductor.

Carácterísticas del capacitivo:

·Sensor Rígido para aplicaciones pequeñas Mide nivel, temperatura e interfaz de agua

·Precisión + – 1mm Longitud hasta 6m

·Usado Principalmente en tanques horizontales, subterráneos, pequeños de gas y Estaciones de servicio.

Ventajas del capacitivo:

·No tiene Partes móviles Resiste la Corrosión Fácil De limpiar

·Campo de Medida ilimitado Poco Mantenimiento

·Compatible Con gran cantidad de sustancias Se Ajustan al recipiente

Desventajas del capacitivo:

·El Recubrimiento del electrodo puede ocasionar falsas lecturas

·Cambios en Las cttes dieléctricas causan errores

·Requieren Calibración del equipo usualmente

Aplicaciones del capacitivo:

·Líquidos Aceites Granos Polvo Cereal

·Químicos

2. Conductivo:

Usa electrodos para saber cuando el nivel llega A un determinado punto. Para ello, se emplea líquido conductivo para así Activar un relé y este a su vez un mecanismo de respuesta.

Hay 2 casos. El primer caso es con 1 electrodo, Este no posee contacto inicialmente con el fluido sino cuando el nivel de este Aumente y así active el mecanismo de respuesta ya que van a haber conexiones en La pared del tanque y el electrodo y una vez toque este último se activa el Mecanismo (La señal es un cortocircuito).

El 2do caso es con 2 electrodos, uno largo que Está en contacto desde el inicio con el fluido y un 2do electrodo de menor Longitud que no posea contacto al principio con el fluido; se poseen en este Caso las conexiones en ambos electrodos y una vez el nivel del fluido toque el De menor tamaño se activa el mecanismo de respuesta, midiendo así el nivel del Fluido en el tanque (La señal es un cortocircuito).

3. Sónico:

Un emisor sónico (piezoeléctrico) envía una Onda ultrasónica al contenido del tanque; como se conoce la velocidad del Sonido en el medio, al medir el tiempo de ida y vuelta de la onda, se puede Calcular lo que se recorríó. Hay para medición continua y puntual.

Medición puntual:

control ON-OFF

·El Transmisor envía la onda

·Receptor Oscila al recibir la onda

·Cuando se Da cierto nivel el líquido absorbe la onda y el receptor deja de oscilar, en Ese momento se da la detección

Ventajas del sónico:

·Disponibilidad De sensores no intrusivos

·Para Medición continua o puntual

·No posee Partes móviles, mínimo mantenimiento

·Se utiliza Para líquidos y sólidos, conductores o no conductores

Desventajas del sónico:

·Medición Puede verse afectada por el movimiento del material en el tanque

·Espuma en El líquido puede absorber la señal transmitida

·Presencia De suspensión en el líquido o vapor puede afectar la señal

4. Medidor fotoeléctrico:

se trata de un fotodiodo conductor lumínico Hecho de cuarzo, según el contacto con el líquido se da una respuesta. Es de Tipo level switch.

El líquido al tocar El conductor de cuarzo disipa la señal infrarroja, por ello, el receptor manda Una señal.

5. Sensor nuclear:

se transmiten rayos gamma los cuales se Absorben por el líquido, según el detector se envía más o menos corriente Eléctrica que se genera al convertir los fotones de los rayos gamma.

Ventajas del sensor nuclear:

·No son Invasivos

·La Medición no se ve afectada por cambios de presión, temperatura, etc

·No poseen Partes móviles, poco mantenimiento

·Se usan Para líquidos y sólidos

Desventajas del sensor sónico:

·Son muy Costosos

·Requieren Inspecciones regulares

·Para Desechar estos sistemas se requieren de intervenciones de organizaciones Externas autorizadas

6. Sensor de radar:

Radar pulsante:

usa ondas de microondas electromagnéticas que Se reflejan en la superficie del nivel a medir

Radar FM – CW:

el emisor genera ondas continuas (barrido de Frecuencia). El nivel se calcula con la diferencia de frecuencia entre emitida Y recibida

Carácterísticas del sensor de Radar:

·Se origina En la industria aeroespacial

·Opera en Bandas de 10GHz

·Tecnología De antena planar

·Totalmente Digital

·Detecta Contaminación en la antena

·Precisión De + – 0.4mm a + – 3mm

·Medición De temperatura con accesorios puntual y promedio

·Comunicación Digital

Medición de nivel en sólidos:

Tipos:

·Palpador Vibratorio Peso Radar

·Paletas Rotativas Membrana Sensitiva Ultrasonido

Variables:

Directas:

·Nivel Temperatura Densidad Agua libre

·Agua y suspensiones

Indirectas:

·Volumen (vapor y líquido) Masa (vapor y líquido)

Gravedad API:

·Si Producto > 10° API ————— más liviano que el H2O

·Si Producto < 10° API ————— más pesado que el H2O

·A 60°F ~ 15°C se tiene que API= (141,5/ (RRO/1000)) – 131,5

·Si el Petróleo tiene la misma densidad del agua ———- RRO = 1

Tipos de hidrocarburos:

·Liviano —————- API > 31,1°

·Mediano ————— 22,3° < API < 31,1°

Pesado —————– API < 10°