Sistema de medición de nivel de sólidos

Hay determinadas cuestiones de base que todos los operadores deben saber acerca de la instrumentación de procesos. El nivel de precisión, la facilidad de instalación y la frecuencia de mantenimiento son solo tres partes de la información que los usuarios deben considerar sí o sí al momento de buscar una tecnología para la medición de niveles. Una vez que estén satisfechas las necesidades básicas y generales, los usuarios pueden comenzar a considerar las necesidades específicas de su aplicación. De esta forma, la elección de un instrumento para el proceso es muy similar a la elección de un restaurante. Una vez que el cliente determinó que la comida es sabrosa, el personal es amable, y los sanitarios están limpios, puede comparar detalles tales como la conveniencia del estacionamiento y las promociones del “happy hour”. Estos detalles más finos del proceso son los que abordaremos en esta discusión.

En este trabajo revisaremos tres de las cuestiones más habituales que los usuarios consideran al elegir una tecnología de medición de niveles que se aplicará a sólidos. Es importante tener en cuenta que este trabajo no incluye todas las cuestiones que los operadores e ingenieros consideran para tomar decisiones. Por ejemplo, el costo del instrumento es un factor importante que merece un análisis serio. No obstante, este trabajo se centra en la compatibilidad de las características habituales y la tecnología de medición de niveles. A los fines de la brevedad, se dan por sabidos algunos conceptos operacionales básicos.

PROPIEDADES DEL PRODUCTO

Al momento de elegir un sistema de medición de nivel de sólidos, conviene comenzar con el producto que se desea medir. Algunos sólidos, como el carbón y la arena, son altamente reflectantes y pueden ser medidos fácilmente por los sensores con radar. Por otro lado, es posible que productos muy poco reflectantes como por ejemplo, bolitas de poliestireno, requieran de un sensor de ondas guiadas o de un radar sin contacto a través de un tubo con un alto rango dinámico.

El tamaño de las partículas también es un aspecto a considerar en la medición del nivel de sólidos. Las propiedades de absorción de un material se relacionan con el tamaño de las partículas, y pueden ser de mucha ayuda en la selección entre las tecnologías de medición disponibles. Históricamente, los sensores con radar han presentado dificultades para la detección de partículas pequeñas, pero los nuevos sensores de alta frecuencia las miden en forma confiable. Los sistemas que funcionan basados en la radiación y los instrumentos tipo yo-yo también funcionan bien cuando se los utiliza con partículas pequeñas.

Los sólidos abrasivos son una pesadilla para los dispositivos mecánicos y otros instrumentos de medición de nivel que funcionan por contacto, ya que pueden dañar las piezas penetrantes del dispositivo. La adherencia tampoco es fácil para los yo-yo y otras tecnologías con piezas móviles, ya que por lo general da lugar a programas de mantenimiento costosos que demandan mucho tiempo. Por otro lado, los radares y otras tecnologías sin contacto no se ven afectadas por los sólidos abrasivos, y aquellos con las funciones de control en tiempo de la sensibilidad (STC) más recientes y alto rango dinámico pueden también filtrar señales causadas por adherencias. La fotografía muestra la antena de un sensor VEGAPULS 69 utilizado para medir cal hidratada. Incluso a través del revoltijo, el producto da una lectura de nivel confiable y precisa.

CONDICIONES DEL PROCESO

La frase más ambigua en la instrumentación de procesos es “condiciones del proceso”. La frase puede significar prácticamente cualquier cosa. Puede referirse a la temperatura ambiente, la temperatura del proceso, la presión dentro o fuera de un contenedor, el polvo, la condensación; prácticamente cualquier aspecto de un proceso puede clasificarse según la etiqueta comodín de “condiciones del proceso”.

Distintas condiciones del proceso pueden hacer que se desestimen ciertas tecnologías de medición de nivel. Por ejemplo, los radares sin contacto, los sensores de ondas guiadas y los instrumentos yo-yo funcionan mejor en entornos con temperaturas extremas que los dispositivos ultrasónicos. La tecnología de medición de nivel basada en la radiación no se ve afectada por las limitaciones de presión del proceso, mientras que los sistemas tipo yo-yo solo funcionan confiablemente cuando se usan con baja presión.

Algunas tecnologías de medición de nivel funcionan mejor que otras en condiciones difíciles. Los operadores deberían informarse sobre cómo funcionaron históricamente los instrumentos de medición de nivel que utilizan actualmente en las condiciones de proceso en las que trabajan. Lo que descubrirán probablemente es que en lugar de tener que elegir entre una docena o más de opciones de equipos de medición de nivel, solo deberán elegir entre dos o tres.

CONSTRUCCIÓN DEL CONTENEDOR

Si retomamos la analogía que mencionamos antes e imaginamos que la aplicación en cuestión para sólidos es un restaurante, el contenedor sería la tapicería. Fácil de pasar por alto, pero extremadamente importante. Los accesorios y travesaños internos presentan un desafío para algunos instrumentos de medición de nivel porque pueden dar lecturas falsas, y en consecuencia, crean una experiencia mucho más exigente para el usuario. Incluso dentro de las categorías de tecnología de medición de nivel, el desempeño en presencia de obstrucciones es un problema. Considere, por ejemplo, los sensores con radar. Algunos instrumentos emiten un haz de ángulo ancho que llega a los accesorios internos. Por otra parte, los modernos sensores de alta frecuencia los pasan por alto al emitir un haz más concentrado. Los travesaños y otras obstrucciones del contenedor no presentan mayores inconvenientes para radares de ondas guiadas, sistemas basados en radiación, o instrumentos de cable y peso.

La ubicación de las conexiones del proceso también es algo crucial a tener en cuenta al elegir un instrumento de medición de nivel, ya que tener que modificar un contenedor para que sea compatible con un instrumento puede ser muy costoso. Hay una disposición de contenedor óptima para cada tecnología de medición de nivel. Los radares sin contacto a través de un tubo, los sensores ultrasónicos y los sistemas tipo yo-yo funcionan únicamente de arriba hacia abajo. Por otro lado, a menudo se instalan en un costado del contenedor paletas mecánicas e interruptores vibratorios, que son habituales en aplicaciones de medición de nivel en puntos. La ubicación del montaje también es muy importante para los sistemas que se basan en la radiación.

CONCLUSIÓN

Todas las tecnologías de medición de nivel tienen sus pros y sus contras, y distintas condiciones pueden hacer que se desestimen algunos instrumentos. Lo más conveniente para los operadores e ingenieros es considerar las propiedades del producto, las condiciones del proceso, y la construcción del contenedor al evaluar las opciones para la medición de niveles. Es posible que descubran que la tecnología a la que se acostumbraron no es la más adecuada para su aplicación en el caso de los sólidos.

Por: Greg Tischler, Product Manager. Radar de VEGA Americas