lunes, 25 de junio de 2007

PRE-LABORATORIO # 3 - MEDICIÓN DE NIVEL POR EMPUJE DEL LÍQUIDO

1. Principio de medición de nivel de líquidos aprovechando el empuje del fluido.

Flotador:

Son los más antiguos y constan de un flotador situado en el seno del líquido y conectado al exterior para la indicación de nivel. El flotador se mantiene en la superficie del líquido debido a la fuerza sustentadora que se determina por la Ley de Arquímedes.
Al aumentar el nivel, el líquido ejerce un empuje sobre el flotador igual al volumen de la parte sumergida multiplicada por la densidad del líquido, tendiendo a neutralizar su peso propio, al bajar el nivel, por el contrario, menor parte del flotador queda sumergida, y la fuerza de empuje hacia arriba disminuye.

La conexión del flotador al exterior puede ser:



Directa: Unido por un cable que desliza en un juego de poleas a un índice exterior que señala sobre una escala graduada. Inconvenientes: Partes móviles expuestas al fluido, pueden romperse y el tanque no puede estar sometido a presión.






Magnética: Desliza externamente a lo largo de un tubo guía en el exterior del tanque. Dentro del tubo una pieza magnética sigue al flotador. Esta pieza magnética puede conectarse neumáticamente, eléctrica o como en el caso anterior, para indicar nivel.




Hidráulica: El flotador actúa sobre un fuelle de tal modo que varía la presión de un circuito hidráulico y señala a distancia en el receptor el nivel correspondiente. Permite largas distancias aunque es complicado y posee partes móviles dentro del tanque.

Eléctrico: Existen muchos modelos de conexión. Dos tipos muy comunes son el cerrar un contacto conforme sube el flotador, y otro el de un brazo basculante que acciona un potenciómetro. Ejemplo del primero es el medidor de liga de frenos del automóvil, y del segundo, el del tanque de gasolina.


2. Medidor de nivel potenciométrico.

El medidor de nivel conductivo o resistivo; consiste en uno o varios electrodos y un relé eléctrico o electrónico que es excitado cuando el líquido moja a dichos electrodos. El líquido debe ser lo suficientemente conductor como para excitar el circuito electrónico, y de este modo el aparato puede discriminar la separación entre el líquido y su vapor, tal como ocurre, por ejemplo, en el nivel de agua de una caldera de vapor. La impedancia mínima es del orden de los 20 MΩ/cm, y la tensión de alimentación es alterna para evitar fenómenos de oxidación en las sondas por causa del fenómeno de la electrólisis. Cuando el líquido moja los electrodos se cierra el circuito electrónico y circula una corriente segura del orden de los 2 mA; el relé electrónico dispone de un temporizador de retardo que impide su enclavamiento ante una ola del nivel del líquido o ante cualquier perturbación momentánea o bien en su lugar se disponen dos electrodos poco separados enclavados eléctricamente en el circuito.

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