En la industria, la medición de nivel es muy importante, tanto desde el punto de vista del funcionamiento del proceso como de la consideración del balance adecuado de materias primas o de productos finales.
La utilización de instrumentos electrónicos con microprocesador en la medida de otras variables, tales como la presión y la temperatura, permite añadir “inteligencia” en la medida del nivel, y obtener precisiones de lectura altas, del orden del 0,2 %, en el intervalo de materias primas o finales o en transformación en los tanques del proceso.
Los instrumentos de nivel pueden dividirse en medidores de nivel de líquidos y de sólidos. En nuestro caso trabajaremos con medidores de nivel de líquido, que son los que trabajan midiendo, bien directamente la altura de líquido sobre una línea de referencia, bien la presión hidrostática, bien el desplazamiento producido en un flotador por el propio líquido contenido en el tanque del proceso, o bien aprovechando características eléctricas del líquido.
En nuestra práctica mediremos nivel a través de presión hidrostática, y para entender este concepto debemos saber que fluidos son aquellos cuerpos que pueden fluir y adoptan la forma del recipiente que los contiene. Los fluidos se dividen en líquidos y gases, dependiendo de sus fuerzas de cohesión interna. La hidrostática es la parte de la Física (Mecánica) que tiene por objeto el estudio del comportamiento y de las propiedades de los fluidos en equilibrio (la hidrodinámica estudia los fluidos en movimiento).
Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes, sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras.
P= d . g . h
Un experimento clásico sobre la validez de esta expresión es el del tonel de Pascal. Dicho experimento consiste en colocar un tubo vertical delgado y de gran longitud sobre un barril de madera lleno de agua. Si se llena el tubo de agua, la presión en el interior del tonel es tan elevada, a causa de la gran altura del líquido, que el barril no puede soportarla a pesar de que la cantidad de agua añadida en el tubo es pequeña.
Como la densidad de los gases es muy pequeña, la presión hidrostática es inapreciable para pequeñas alturas de gas, pero es importante en los líquidos, tanto más cuanto mayor sea su densidad.
Los aparatos que miden el nivel aprovechando la presión hidrostática se dividen en:
- Medidor manométrico
- Medidor de membrana
- Medidor de tipo burbujeo
- Medidor de presión diferencial de diafragma
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