Gravimetric level measurement on silos and tanks

En la industria farmacéutica, de materiales de construcción y de alimentación, en depósitos y silos, en plataformas y sistemas de dosificación, hasta en las básculas de la cocina y el baño: el peso se mide en todas partes. En la industria, la medición del nivel en depósitos se vuelve especialmente interesante. Existen varias posibilidades para medir el peso o realizar pesajes: El nivel de llenado puede determinarse ópticamente, hidrostáticamente, por ultrasonidos, microondas y radar, mecánicamente, por capacidad, por disipación de calor, por desplazamiento y resistencia o, de lo que trata este artículo, gravimétricamente.

El término «gravimétrico» proviene del latín gravitas (gravedad) y del griego τ μέτρον (medida). En la medición gravimétrica, el peso de la masa se combina con la fuerza gravitatoria para obtener un valor significativo, y así se determina el nivel al pesar los recipientes (el nivel de llenado resulta de la densidad del medio y la geometría del recipiente). Esto convierte la medición gravimétrica del nivel en una parte integral de la tecnología de pesaje.

nivel de llenado en dépositos

La medición gravimétrica del nivel de llenado es especialmente adecuada cuando pueden producirse distribuciones desiguales dentro de los depósitos.

Medición gravimétrica del nivel: Ventajas

Este tipo de medición presenta numerosas ventajas. Una de las más destacadas es que los transductores de fuerza utilizados para la medición gravimétrica están situados fuera del recipiente, evitando el contacto directo con el producto. Además, no es necesario abrir ni modificar los recipientes, eliminando el riesgo de contaminación y facilitando la limpieza. De esta forma, se pueden obtener mediciones extremadamente precisas: un 0,02 % de la carga nominal no es raro en términos de error de linealidad relativa. Esto también permite realizar dosificaciones precisas, por ejemplo, al envasar alimentos en bolsas, asegurando que se respeta la cantidad especificada.

Otra ventaja es que el producto no influye en la medición. El nivel de llenado puede determinarse gravimétricamente para cualquier contenido: sólidos, líquidos, sustancias viscosas, espumosas e incluso tóxicas o agresivas. Además, la medición no se ve alterada por vacíos o distribuciones desiguales dentro del silo o recipiente, ya que se pesa todo el contenido.

Los módulos de montaje adecuados no solo garantizan que la fuerza del peso se transmita correctamente a los transductores, sino que también facilitan la instalación. Los módulos y transductores de fuerza tienen una altura reducida y un volumen de instalación pequeño. Sin embargo, si los depósitos ya están instalados de forma permanente, la instalación puede resultar problemática y requerir mucho esfuerzo. En ese caso, podría ser recomendable fijar transductores de deformación a los soportes. Estos transductores determinan la compresión de los soportes causada por el peso del contenido, permitiendo pesar gravimétricamente incluso recipientes inmóviles.

Medición gravimétrica del nivel de llenado: Desventajas 

Las desventajas de la medición gravimétrica del nivel de llenado dependen de la aplicación. Los resultados pueden distorsionarse principalmente cuando no se pueden evitar derivaciones de fuerza. Idealmente, el recipiente debería estar mecánicamente desacoplado. Sin embargo, en la práctica, puede ocurrir que, por ejemplo, se necesiten refuerzos estructurales cuyo impacto depende de su capacidad de soporte. Problemas similares pueden surgir si la medición se ve influida por un peso de soporte elevado. Cuanto menor sea el peso del recipiente en comparación con el producto, más precisa será la medición gravimétrica. Por último, los recipientes exteriores independientes pueden verse afectados por factores naturales, como el viento o la nieve, que pueden alterar significativamente el peso.

Transductores de fuerza habituales para el pesaje de depósitos

Las células de carga de un sólo punto se utilizan habitualmente para las básculas. Ofrecen un coste reducido y una alta precisión, además de garantizar una medición fiable del peso independientemente de su posición en la plataforma. Para una introducción óptima de la fuerza, generalmente se instalan en vigas de flexión o de cizallamiento con los módulos de pesaje correspondientes debajo de tanques, silos o recipientes que se apoyan sobre soportes. Para determinar la carga nominal de estos transductores, se divide el peso total del recipiente por el número de soportes. Si la carga nominal supera las 10 t, es posible cambiar a células de carga de compresión, cuya capacidad máxima alcanza hasta 300 t. Con cuatro soportes, se pueden pesar recipientes de hasta 1.200 t con la máxima precisión. Alternativamente, los recipientes pueden suspenderse de transductores de fuerza tipo S o equiparse con transductores de deformación.

Nota
Si tienes alguna pregunta, tu persona de contacto en WIKA puede ayudarte.



Comentario