Las estaciones elevadoras de aguas residuales funcionan allí donde la gravedad por sí sola no es suficiente. Instaladas bajo edificios, en salas técnicas o debajo de instalaciones comerciales, transportan las aguas residuales hacia arriba hasta la red de alcantarillado y ayudan a evitar inundaciones en lugares donde no existe un desnivel natural. Su función puede pasar desapercibida, pero su fiabilidad es fundamental. Cuando la señal de nivel es errónea, las bombas se activan demasiado tarde, demasiado pronto o no se activan en absoluto.
Por eso, la medición de nivel en las estaciones elevadoras merece una atención especial. El entorno es exigente, el acceso para el mantenimiento suele ser limitado y la tecnología de medición debe funcionar de forma constante en presencia de humedad, grasa, sólidos en suspensión y atmósferas potencialmente explosivas.
Por qué resulta difícil la medición de nivel en las estaciones elevadoras
En el interior de las estaciones de bombeo de aguas residuales, los sensores están expuestos a la humedad, a los sólidos en suspensión y a medios agresivos
Una estación elevadora no es un entorno propicio para los sensores. El ambiente es húmedo, las aguas residuales pueden contener componentes agresivos y el interior del depósito puede presentar grasa, sólidos y materia fecal. En algunas instalaciones, el gas de digestor también puede crear zonas peligrosas dentro de la cámara.
Esa combinación supone una carga para cualquier sensor instalado en el interior del depósito. Aumenta el riesgo de ensuciamiento, estrés mecánico y deriva a largo plazo. También puede generar requisitos adicionales de homologación y documentación cuando el instrumento debe considerarse apto para zonas Ex.
Durante muchos años, los sensores de flotador y los hidrostáticos han sido la opción estándar. Son conocidos, fáciles de integrar y suelen funcionar bien en muchas aplicaciones relacionadas con las aguas residuales. La limitación es que están sumergidos directamente en el medio. En una estación de bombeo, eso implica contaminación, desgaste y un mayor mantenimiento con el paso del tiempo. También puede suponer un mayor número de variantes de producto cuando los diferentes tamaños de depósito requieren versiones distintas de los sensores.
Un enfoque diferente: medición de nivel por radar desde el exterior
El sensor de nivel por radar ILT permite medir el nivel sin contacto a través de la pared del depósito
Se abre la posibilidad de adoptar un concepto de medición diferente cuando el sensor ya no necesita estar situado dentro del depósito. El sensor de nivel por radar industrial ILT se instala desde el exterior sobre la tapa de plástico o en la pared del depósito. Realiza la medición a través de la pared, sin entrar en contacto con las aguas residuales.
Esta es la diferencia clave. La señal de radar atraviesa el plástico, que es transparente al radar, y se refleja en la superficie de las aguas residuales en el interior del depósito. El sensor permanece fuera del proceso, al tiempo que proporciona una señal de nivel continua y precisa.
Para este tipo de medición, deben cumplirse varias condiciones. El material del depósito debe ser adecuado para la transmisión de radar, el espesor de la pared debe ajustarse a la aplicación, los insertos metálicos no deben bloquear la trayectoria de la señal y la posición de montaje debe permitir una propagación sin obstáculos del haz de radar. Cuando se cumplen estas condiciones, la medición por radar desde el exterior se convierte en una solución muy eficaz.
Por qué la medición sin contacto supone una gran ventaja
La principal ventaja de la **medición de nivel sin contacto en instalaciones de elevación** es evidente: el sensor no tiene que enfrentarse directamente a las condiciones más adversas del proceso. La ausencia de contacto con las aguas residuales implica que no se producen depósitos de grasa, ni contaminación por sólidos en suspensión, ni tensiones mecánicas provocadas por el propio medio.
Esto tiene un efecto directo en el mantenimiento. Se pueden reducir los intervalos de limpieza, se minimiza el desgaste y el riesgo de averías imprevistas debidas a depósitos es significativamente menor. En aplicaciones de aguas residuales, esto se traduce en un menor esfuerzo de mantenimiento y una mayor fiabilidad a largo plazo.
Otra ventaja importante tiene que ver con las zonas peligrosas. Dado que el sensor se monta en el exterior del depósito, no se instala dentro de la atmósfera potencialmente explosiva. Esto puede simplificar el desarrollo del producto, la instalación y la documentación, al tiempo que reduce el esfuerzo relacionado con los componentes y la certificación.
Lo suficientemente robusto para condiciones de funcionamiento exigentes
En las instalaciones de elevación, las influencias externas son tan importantes como el propio medio. Las vibraciones, los campos electromagnéticos, la humedad y los largos ciclos de funcionamiento afectan a la idoneidad de un sensor de nivel.
La tecnología de radar ofrece también una gran ventaja en este sentido. El principio de medición no se ve afectado por el contenido de grasa, los sólidos en suspensión ni las propiedades corrosivas de las aguas residuales. Su diseño compacto permite además su instalación en espacios reducidos, algo que suele ser necesario en instalaciones de edificios y salas técnicas subterráneas.
La protección contra la entrada de agua y polvo es otro factor importante para la fiabilidad a largo plazo. Un sensor utilizado en instalaciones de aguas residuales debe soportar entornos hostiles a lo largo del tiempo, no solo proporcionar una buena señal el primer día.
Un solo sensor para depósitos de distintos tamaños
Las estaciones elevadoras de aguas residuales están disponibles en depósitos de distintas dimensiones. Tradicionalmente, esto solía implicar el uso de diferentes versiones de sensores en función de la geometría y el rango de medición. Esto aumenta la complejidad en la adquisición, el almacenamiento y la estandarización del producto.
Un sensor de radar con capacidad de ajuste ofrece un enfoque más flexible. El rango de medición se puede adaptar a la geometría específica del depósito, y durante la configuración se pueden suprimir las estructuras que causan interferencias, como las nervaduras o los refuerzos transversales. Esto permite cubrir múltiples tamaños de depósitos con una única plataforma de sensores.
Para los fabricantes, esto reduce la complejidad de las referencias de piezas. Para los equipos de mantenimiento, simplifica la gestión de las piezas de recambio. Para los operadores de las instalaciones, favorece un concepto de instalación más estandarizado.
Valor añadido para la protección de las bombas
La medición de nivel en las instalaciones de elevación no se limita a la indicación del nivel. También está directamente relacionada con la protección de las bombas y la seguridad operativa. Las funciones de conmutación integradas pueden contribuir a la protección contra desbordamientos y contra el funcionamiento en seco, lo que hace que el sensor resulte más útil en sistemas de bombeo compactos.
Esto confiere al punto de medición un mayor valor operativo. En lugar de servir únicamente como sensor pasivo, se convierte en una parte activa de la estrategia de control de la instalación de elevación.
Conclusión
La medición de nivel en plantas de bombeo supone un reto debido a que el entorno es húmedo, contaminado, agresivo y, en ocasiones, se clasifica como peligroso. Los principios de medición por inmersión tradicionales pueden funcionar bien, pero están inevitablemente expuestos al medio y al esfuerzo de mantenimiento que ello conlleva.
La tecnología de radar sin contacto cambia esa ecuación. Al realizar la medición desde el exterior a través de la pared de plástico, mantiene el sensor alejado de las aguas residuales sin dejar de proporcionar una señal de nivel continua. Esto reduce el mantenimiento, simplifica la instalación, facilita la estandarización en tanques de distintos tamaños y mejora la fiabilidad operativa en una aplicación exigente como es la de las aguas residuales.
En las estaciones de bombeo, el mejor sensor suele ser aquel que no tiene que introducirse en el tanque en absoluto.
Preguntas frecuentes
1. ¿Por qué resulta difícil la medición de nivel en las estaciones de bombeo?
Porque las estaciones de bombeo combinan alta humedad, aguas residuales agresivas, sólidos en suspensión, grasa y, en ocasiones, atmósferas peligrosas. Estas condiciones pueden contaminar o someter a estrés a los sensores instalados en el interior del depósito.
2. ¿Cómo funciona la medición de nivel por radar desde el exterior?
El sensor de radar se monta en el exterior de la tapa de plástico o de la pared del depósito. La señal de radar atraviesa el plástico, se refleja en la superficie de las aguas residuales y vuelve al sensor, que calcula el nivel de forma continua.
3. ¿Cuáles son las ventajas de la medición por radar sin contacto en las estaciones de bombeo de aguas residuales?
Las principales ventajas son un menor mantenimiento, la ausencia de contacto con el medio, menos ensuciamiento, una instalación simplificada y una menor exposición a las restricciones propias de las zonas peligrosas, ya que el sensor permanece fuera del depósito.
4. ¿Se puede utilizar un mismo sensor de radar para depósitos de diferentes tamaños?
Sí, cuando el sensor permite configurar el rango de medición y suprimir las estructuras que causan interferencias, a menudo un mismo modelo puede adaptarse a diferentes geometrías de depósito.
Nota
En la página web de WIKA se puede encontrar más información sobre el sensor de nivel por radar industrial ILT, así como una visión general de las soluciones de medición para aplicaciones en el sector del agua y las aguas residuales.
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