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MEDICION DE NIVEL POR PRESION HIDROESTATICA Instrumentación Industrial

TEMA

: Medición de nivel por presión hidrostática

PROFESOR

: Fred Thiele.

AUMNO

:

FECHA

: 27/JULIO/2010

Introducción.

La medición de nivel es una de las variables mas utilizadas en las plantas industriales siendo la medición para el control de almacenamiento de productos o materias primas su principal función, para esta labor existen diferentes

instrumentos y variadas técnicas que permiten la medición y control de las cantidades almacenadas, de pendiendo de el entorno o el recipiente contenedor al que se le medirá el nivel. En general en la medición de estanques abiertos su utiliza los sensores de presión hidrostática que es el que explicare a continuación.

Nota previa. Hidrostática La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en estado de reposo, la base principal de la hidrostática son el principio de Pascal y el principio de Arquímedes la hidrostática estudia fluidos en reposo tales como gases y líquidos.(fluido inmóvil) p=f/a sabiendo que p=presión , f=fuerza y a=área. Principio de Pascal el principio de Pascal es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: «el incremento de la presión aplicada a una superficie de un fluido incompresible (generalmente se trata de un líquido incompresible), contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo». Es decir, que si se aplica presión a un líquido no comprimible en un recipiente cerrado, ésta se transmite con igual intensidad en todas direcciones y sentidos. Este tipo de fenómeno se puede apreciar, por ejemplo en la prensa

hidráulica o en el gato hidráulico; ambos dispositivos se basan en el principio de Pascal. La condición de que el recipiente sea indeformable es necesaria para que los cambios en la presión no actúen deformando las paredes del mismo en lugar de transmitirse a todos los puntos del líquido Principio de Arquímedes El principio de Arquímedes establece que cualquier cuerpo sólido que se encuentre sumergido total o parcialmente (depositado) en un fluido será empujado en dirección ascendente por una fuerza igual al peso del volumen del líquido desplazado por el cuerpo sólido. El objeto no necesariamente ha de estar completamente sumergido en dicho fluido, ya que si el empuje que recibe es mayor que el peso aparente del objeto, éste flotará y estará sumergido sólo parcialmente.

Índice.

•

Portada

1

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Nota previa

2

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Índice

3

•

Principio de funcionamiento

4

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Aplicaciones

5

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Ventajas y desventajas

6

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Sensores

7

•

Conclusión

8

Principio de Funcionamiento. Este método se basa en el principio de que todo fluido ejerce una presión directamente proporción ala la altura del fluido sobre el punto de medición independientemente del volumen. Método basado en la presión hidrostática que corresponde a una columna de cualquier liquido de una altura determinada. La presión se calcula mediante la Expresión:

P=h*p*g Donde: P=presión. h=altura de la columna del liquido. g=aceleración de gravedad. p=densidad relativa.

A partir de la formula se observa que si la densidad efectiva del medio es constante, la única variable es h. Asi la presión es directamente proporcional a la altura h, es decir al nivel del liquido en el estanque.

Aplicaciones: La medición de nivel con transmisor de presión se utiliza preferentemente en tanques abiertos expuestos a la atmosfera. En estos casos, la presión medida es igual a la presión de la columna de líquido más la presión atmosférica (presión de la superficie). La presión en la superficie suele ser desprersiable por que la mayoría de los sensores de presión disponen de dispositivos que compensan la presión atmosférica. Para estos casos, los transmisores se montan en la parte mas baja del tanque. Si el sensor no se puede montar directamente en el lateral del tanque al nivel adecuado, se puede montar en el extremo de una barra o cable y bajarlo desde la parte superior del tanque hasta la profundidad oportuna. Cuando la presión de la superficie del liquido es mayor que la presión atmosférica (tanques cerrados-presurizados), se puede emplear un sensor de presión diferencial , el cual mide por un lado la presión total ejercida al fondo del estanque, y por otro lado la presión en la superficie. La presión de la superficie se resta de la presión total, quedando la presión correspondiente a la columna de líquido. La medición de presión diferencial requiere de dos sensores pero también se puede llevar a cabo directamente con una célula de medición de presión diferencial, como se muestra en la figura.

Ventajas y desventajas. Ventajas:

•

Montaje sencillo.

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Fácil de ajustar.

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Precisión razonable.

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Amplio uso en aplicaciones de la industria alimentaria donde se maneja productos con viscosidades cambiantes.

Desventajas: •

Dependiente de la densidad relativa.

•

Relativamente costoso para mediciones de presión diferencial.

Sensores

de presión hidrostática

Estos sensores los vende el comercio especializado en la industria los cuales podemos encontrar en internet y también sucursales en Chile .Algunos sitios de internet son: http://www.directindustry.es/ , http://www.abb.cl/ http://cl.rockwellautomation.com/ .

Conclusión.

Los sensores hidrostáticos son muy utilizados en la industria para censar procesos en los que se midan líquidos y la variable a medir sea su cantidad en depósitos estáticos. Debido a su funcionamiento se hace ideal para grandes cantidades de liquido en estanques.

Bibliografía

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www.wikipedia.cl

http://www.inele.ufro.cl/ •

http://www.abb.cl/