Sensor de nivel ultrasónico versus sensor de nivel de radar

El transmisor de nivel por radar se ha utilizado en varias ocasiones para mediciones de nivel, lo que lo hace más popular que los sensores de nivel ultrasónicos que son más efectivos en las plantas de aguas residuales. Si bien la tecnología de nivel de radar ha sido vista durante mucho tiempo como el mejor método debido a su precisión y rendimiento, no es el caso de las aplicaciones de aguas residuales. Estas aplicaciones emplean la medición de nivel sin contacto, el medidor de nivel ultrasónico, que encuentran que tiene beneficios específicos aplicables, además de ser rentables. Este artículo ofrece una comparación entre los sensores de radar y el transmisor de nivel ultrasónico, así como también situaciones específicas en las que los instrumentos ultrasónicos se consideran más efectivos que el radar.

Instrumentos de nivel

Las plantas de agua y aguas residuales necesitan mediciones periódicas de nivel y detección de nivel límite para garantizar la gestión del agua, la ingeniería de procesos y la seguridad. Monitorear y controlar el nivel del agua ayuda a optimizar las operaciones como el flujo de fluidos, los procesos de tratamiento y el cálculo y control de costos.
No existe una sola tecnología que pueda administrar todos los procesos, por lo tanto, cada tecnología se utiliza para tareas específicas dependiendo del material, las condiciones y las condiciones ambientales. Las opciones de instalación son otra gran consideración que se tiene en cuenta al elegir la tecnología a utilizar. Elegir la mejor tecnología para cada aplicación es vital para garantizar una medición, control y costos exitosos. También se pueden usar múltiples tecnologías en los casos en que los costos no son la consideración principal.

Sensor de nivel ultrasónico versus sensor de nivel de radar

• El transmisor de nivel ultrasónico y el radar de espacio libre a menudo se usan en casos en los que se necesita un nivel continuo de medición, ya que ofrecen más ventajas que cualquier otra tecnología.
• Los sensores de nivel ultrasónicos emplean cristales piezoeléctricos para producir un impulso mecánico lanzado desde la membrana del sensor. Debido al cambio en la densidad del aire y el medio, la onda de sonido puede reflejarse desde la superficie del medio de proceso. La membrana del sensor recibe el pulso reflejado en un tiempo similar a la distancia entre la membrana del sensor y la superficie del medio. Debido a que la distancia de calibración vacía se programa cuando se pone en marcha el sensor, el instrumento puede dar el nivel restando la distancia de la distancia de calibración vacía.
• El sensor de nivel ultrasónico luego envía un pulso a la superficie del líquido o sólido para determinar el nivel del tanque. También mide el tiempo de vuelo de la señal que se refleja. Un pulso ultrasónico necesita aire como medio de transmisión. Funciona de acuerdo con la velocidad del sonido en el aire. Por lo tanto, no se puede usar para medir el nivel en el vacío. Si hay gases como nitrógeno (N2), dióxido de carbono (CO2) y metano en el sensor o en la superficie, dará como resultado un sonido de velocidad diferente que provocará grandes errores de medición.
• El radar funciona en el mismo principio de vuelo en el tiempo que el nivel ultrasónico. La diferencia entre ellos es que utiliza microondas de alta frecuencia que se producen a partir de una antena. A diferencia de las ondas de sonido que se reflejan de acuerdo con un cambio en la densidad, las microondas funcionaron de acuerdo con un cambio en la constante dieléctrica del medio de proceso. Las microondas no necesitan aire como transmisor, ya que son electromagnéticas. Debido a esto, el transmisor de nivel de radar es, por lo tanto, adecuado para usarse en el vacío o en la presencia de otros gases separados del aire. Se utiliza un instrumento de medición de nivel de radar para enviar microondas a un líquido o sólido y medir el tiempo de vuelo de la señal reflejada para determinar el nivel.

Aplicaciones de transmisor de nivel ultrasónico

• Los sensores ultrasónicos del medidor de nivel son aplicables en muchos tipos de aplicaciones, incluyendo cuencas de agua de lluvia, pozos húmedos y productos químicos para aguas residuales. Son flexibles y necesitan poco mantenimiento.
• Otros usuarios evitaron los sensores de medición de nivel ultrasónico porque en el pasado proporcionaron mediciones erróneas como resultado de la condensación. Sin embargo, hay sensores ultrasónicos que vienen con autolimpieza automática que elimina los errores de condensación. Funciona monitoreando la membrana de amplitud del sensor. La condensación se detecta amortiguando la amplitud. Luego, la unidad aumenta los cristales de frecuencia piezoeléctrica, lo que da como resultado el efecto de autolimpieza que libera a la membrana del sensor del efecto amortiguador de la condensación. Esta característica, por lo tanto, permite a los usuarios utilizar tecnología ultrasónica sin preocuparse por la condensación.
• También se emplea un sensor de nivel en una medición de nivel de canal y vertedero que lo transforma en caudal utilizando la curva QH. Muchos sensores ultrasónicos vienen con una curva QH preprogramada para diferentes canales y vertederos. Otros instrumentos permiten la entrada manual de una mesa utilizada en canales o vertederos no estándar. Esto elimina los costos adicionales asociados con la tecnología de radar.
• Los instrumentos de nivel ultrasónico también se utilizan para medir cuencas de agua de lluvia, por lo tanto, para proteger las plantas de aguas residuales de la sobrecarga. Puede hacer esto midiendo todas las variables junto con solo un sensor de nivel en la cuenca conectado a un nivel transmitido conectado a aproximadamente 1,000 pies del sensor.
• Los medidores de nivel ultrasónicos son pequeños, por lo tanto, se pueden montar en lugares estrechos como el techo. También puede garantizar una indicación de alta medición en el tubo para protección contra inundaciones incluso si está bajo el agua. Si se usa en interiores con bajas temperaturas, se debe usar con calentadores para evitar la formación de hielo para mediciones confiables.
• Se utilizan dos sensores de medición de nivel con uno instalado aguas arriba y aguas abajo para medir la diferencia de nivel al limpiar pantallas de barras mecánicas. Los niveles resultantes serán casi iguales cuando la pantalla esté limpia. Sin embargo, el flujo ascendente aumenta cuando la pantalla de la barra atrapa desechos y sólidos.

Aplicaciones de medidores de nivel por radar

El radar se considera una mejor opción en algunas aplicaciones de aguas residuales que los sensores de nivel ultrasónicos. Cuando la espuma se acumula en la superficie, el radar seguramente funcionará mejor que el ultrasónico.
El radar funciona perfectamente en la digestión de lodos. Este es un proceso donde las bacterias pueden realizarse en la digestión aeróbica o la digestión anaeróbica. El lodo en ambos procesos se convierte en compuestos más simples de proteínas y azúcares. Los digestores utilizados en el proceso siempre generan espuma y otros gases, por lo tanto, el transmisor de nivel ultrasónico no se puede utilizar en este proceso. Dado que los sensores ultrasónicos usan velocidades de sonido en el aire, el espacio vacío puede contener otros gases aparte del aire, lo que puede provocar grandes errores de medición. En este caso, el radar es una mejor opción que los instrumentos de nivel ultrasónico.

Conclusión

El radar puede ser una excelente medición de nivel y una opción de alto rendimiento en muchas aplicaciones; sin embargo, podría no ser una buena opción en la mayoría de las aplicaciones de aguas residuales. Los últimos instrumentos ultrasónicos vienen con características que son adecuadas para la aplicación de aguas residuales. Además, son rentables, eficientes y seguros, por lo tanto, deben seleccionarse al elegir instrumentos para aplicaciones de aguas residuales.