La medición de la presión diferencial se utiliza ampliamente como método para controlar el nivel de los tanques cerrados. En muchos casos, los usuarios utilizan instrumentos individuales con una señal de salida o una pantalla in situ. Por el contrario, una solución más precisa e inmune a los fallos es la disposición de medición desarrollada por WIKA utilizando dos transmisores de proceso en una relación maestro-esclavo.
Cada aplicación de vigilancia de nivel que utiliza la medición de la presión diferencial se basa en el siguiente principio: Para el nivel del contenido del recipiente se determina la presión diferencial entre la fase líquida y la gaseosa. Además, se incluyen en el cálculo la presión hidrostática, la densidad específica del medio y la geometría del recipiente. Los instrumentos de medición típicos tienen dos conexiones de proceso adyacentes para las presiones P1 y P2. Para la medición de nivel, un capilar tiene que salvar la distancia pronunciada entre los dos puntos de medición.
Medición con dos transmisores de proceso como maestro (derecha) y esclavo. Esta disposición de medición para el control del nivel puede utilizarse de forma flexible, por ejemplo, para la información sobre la proporción de mezcla de los líquidos.
Conexión a través de un cable de señal
En cambio, cuando se controla el nivel mediante la medición electrónica de la presión diferencial, cada uno de los dos puntos de medición tiene un transmisor de proceso. Por ejemplo, los modelos WIKA CPT-2x y IPT-2x son adecuados para esto. Los dos transmisores están dispuestos como maestro y esclavo. Están conectados, de forma puramente eléctrica, a través de un cable de señal y, por lo tanto, no son susceptibles de sufrir perturbaciones. El maestro suministra energía al esclavo. El esclavo se parametriza a través de una interfaz en serie o a través de la pantalla del maestro. Finalmente, la comunicación se realiza a través de un bus interno.
Monitorización del nivel en un tanque cerrado
Ejemplo de aplicación
La figura de la izquierda muestra un ejemplo típico de aplicación para el control de nivel con medición electrónica de la presión diferencial en un tanque de líquido. El esclavo mide la presión P1, en este caso la presión del gas, y la transmite al maestro. Éste detecta la presión P2, aquí la presión en la columna de líquido en el fondo del tanque. El maestro calcula la presión diferencial de P1 y P2. Utilizando el valor medido y teniendo en cuenta los demás parámetros mencionados, determina el volumen en el tanque como una indicación del nivel. Este valor puede ser emitido como una señal analógica o digital a la sala de control y/o a la pantalla del instrumento maestro.
Ventajas del arreglo de medición con dos transmisores de proceso
El método de vigilancia del nivel descrito aquí tiene varias ventajas en comparación con un método convencional, por ejemplo, con un transmisor de presión diferencial:
- Mayor exactitud y «desbaratamiento”
Los transmisores de proceso ofrecen mayores niveles de exactitud. En el caso de los modelos WIKA, estos son de hasta el 0,05 % del rango establecido. Además, existe la posibilidad de «turndown», el ajuste individual de un span de medición específico (esto también es posible a posteriori con los instrumentos que ya están instalados).
- Efecto de temperatura minimizado
La transmisión a través de un cable de señal con medición electrónica de presión diferencial minimiza el efecto de la temperatura. Por el contrario, los capilares utilizados en el método de medición convencional son mucho más susceptibles aquí. Esto, a su vez, puede afectar en última instancia el resultado de la medición resultante.
- Rápida puesta en marcha
El dispositivo de medición electrónica puede ser puesto en marcha más rápidamente. A diferencia de una solución con capilares, no requiere ninguna prueba.
- Requiere un mantenimiento mínimo
El mantenimiento es mínimo: en caso de fallo, sólo hay que sustituir el transmisor de proceso en cuestión. En cambio, con la medición de la presión diferencial con capilares, debe sustituirse el dispositivo de medición completo.
Nota
En la web de WIKA puede encontrar más información acerca de los transmisores de proceso modelo CPT-2x y IPT-2x, que son óptimos para la medición electrónica de la presión diferencial para el control de nivel.