¿Qué es un sensor de nivel?
Un sensor de nivel o también conocido como interruptor de nivel, es un dispositivo que como su nombre lo indica se encarga de medir el nivel de líquido que tiene un contenedor. Aunque cabe mencionar que también se utilizan medir los niveles de algunos solidos que principalmente son productos a granel.
¿Cómo funciona un sensor de nivel?
El funcionamiento de estos dispositivos depende mucho del tipo de sensor que se utilice, ya que existen muchas variaciones, pero podemos dividirlos en digitales y analógicos. A grandes rasgos los primeros son los más sencillos, ya que siempre están esperando a que el liquido llegue hasta el sensor para que este actué mande una señal eléctrica. Una de las grandes desventajas de estos tipos de sensores es que no podemos saber el nivel real de un contenedor. Porque cuando el nivel baja aunque sea por un poco se vuelve a interrumpir la señal y no sabemos si el tanque esta vacío o el nivel solo esta por debajo del sensor.
Para arreglar esta desventaja se suele poner un circuito de control que hace más complejo el sistema. Incluso se pone un segundo medidor en la parte más baja del contendor que nos avisa cuando el tanque esta vació.
En cuanto a los sensores analógicos son más completos, pero nos dan una mejor retroalimentación de los niveles de un contenedor. Ya que gracias a que manejan un rango de funcionamiento son capaces de indicarnos el porcentaje de liquido que tiene el contendor. Dentro de su funcionamiento existen dos posibilidades; ya sea que tengan una sonda del tamaño del contenedor que reacciona a los líquidos y nos manda una señal eléctrica que se incrementa o disminuye según el nivel que se tenga. O que el sensor se coloque hasta el fondo y registre el peso del liquido para que se calcule el nivel.
Tipos de sensores de nivel
Dentro de los sensores de nivel los podemos clasificar como digitales y analógicos.
Sensores de nivel digitales o Off/On
Se caracterizan porque solo mandan una señal de estado, ya sea de encendido o de apagado, dentro de esta categoría podemos encontrar;
- De flotador: Este tipo prácticamente es el más conocido donde se coloca un flotador que en su interior tiene una bola metálica. Que cuando cambia de posición activa un contacto eléctrico.
- Capacitivo: Prácticamente es un sensor capacitivo que manda una señal eléctrica cuando el liquido llega al nivel preestablecido.
- Conductancia o electrodos: Tienen tres electrodos que cuando se mojan generan una señal que se manda a un relevador para mandar el estado de activo o desactivado. Se le ponen tres electrodos para hacer un juego de contactos ya que uno es el común, otro se utiliza para el nivel máximo y otro para el nivel mínimo.
- Barrera de Microondas: Estos sensores se denominan de barrera, porque se coloca un emisor en lado del contenedor y el receptor en el lado opuesto. Formando así una barrera de microondas que cambia cuando algún liquido o solido se pone frente al emisor.
- Diafragma: Este tipo de sensor incorpora un diafragma que transmite la presión que se generan los materiales que a través de un mecanismo cierra y abre unos contactos eléctricos.
- De vibración: Tiene dos horquillas que están en constante vibración y cuando el material llega al nivel indicado este reduce su vibración dando a entender al sistema que el nivel deseado ya ha sido alcanzado.
- Óptico: Cuando el nivel esta por debajo del sensor la luz óptica refleja en cualquier superficie, pero cuando se cubre con liquido el reflejo de la luz óptica disminuye ocasionando una conmutación.
Sensores analógicos
Se caracterizan por tener un rango de funcionamiento y por que son capaces de indicar el nivel real de un contenedor;
- Sonda: Prácticamente es una varilla que va dentro del contendor y esta en contacto directo con el liquido. Su funcionamiento esta basado en detectar que parte esta en contacto con el liquido y cual no, y así poder sacar una relación de nivel.
- Ultrasónicos: Básicamente es un sensor ultrasónico que manda una señal y cuenta el tiempo en que tarda en regresar. Para utilizar este medidor primero se tiene que calibrar cuando el contenedor esta vacío para saber su profundidad. Este sensor puede se utilizado tanto para líquidos como solidos.
- Radar: Hace la misma función que los ultrasónicos con la única diferencia que envía señales de microondas en vez de ultrasónicas. También sirve para solidos y líquidos.
- Radioactivos: Mandan señales radioactivas y se componen de un emisor que se coloca en un lado del tanque y un receptor en el lado opuesto. La radioactividad viaja a través del contendor y de lo que se encuentre dentro. La medición es inversamente proporcional, es decir que entre mas nivel se tenga el receptor capta menos radioactividad y viceversa. Puede ser utilizado para líquidos, solidos y lodos.
- Presión diferencial: Este tipo de sensor se utiliza para contenedores cerrados, donde se coloca un sensor en la parte baja del tanque y otro en la parte alta. Para hacer la medición calcula la diferencia de presión que existe entre la parte liquida y la parte vacía.
- Piezoresistivo: Este tipo se utiliza para solidos y prácticamente es un sensor de membrana que coloca dentro del contenedor. Y cuando se llena hasta el nivel indicado el solido hace presión sobre el sensor para que se active y mande una señal eléctrica.
- Presión hidrostática: Se colocan al fondo del tanque y miden la presión que genera el liquido cuanto más liquido se tenga más presión se genera y viceversa.
Sensores de nivel directos e indirectos
Otra forma de clasificar este tipo de sensores es basándonos en que tipo de contacto tiene. Es decir, de forma directa con los líquidos y/o solidos o solo lo a distancia.
Directos
- De flotador
- Membrana
- De sonda
- Capacitivos
- Conductivos
- De presión
Indirectos
- Barrera de microondas
- Ultrasónicos
- Radioactivos
- Radar
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