Sondas de Nivel en Barcos: Medición y Control de Tanques a Bordo
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Las sondas de nivel en barcos se emplean en un campo amplio de aplicaciones: Combustibles, agua de lastre, agua potable y agua de servicio, lubricantes y refrigerantes… Todo en tanques de diferente tamaño, forma y estructura, y siempre lugar debe supervisarse continuamente el nivel de llenado. Además de diferentes medios que se diferencian ampliamente en relación a sus propiedades químicas y físicas, los tanques y sus sistemas de supervisión también son completamente diferentes.
Como la gama de medición del transmisor de nivel depende de la altura del tanque y de la densidad del medio los valores correspondientes se parametrizan en el mando – lo que exige un mando más complejo y ante todo una posibilidad de entrada, o los sensores de llenado se calibran para la gama individual de medición de presión exigida.
La desventaja principal del calibrado individual son por una parte los prolongados plazos de suministro, por que el sensor debe fabricarse especialmente para ello y el complejo almacenamiento cuando en un punto central deben mantenerse piezas de repuesto para diferentes instalaciones.
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1. ¿Por qué es importante proteger las sondas de nivel y su cable?
Los transmisores especiales individuales en el segmento superior de precio pueden configurarse en el PC a través de una herramienta especial.
Aquí es donde aplica la solución innovadora de Trafag: Los transmisores estándar de nivel se configuran por medio de una aplicación Android de manejo intuitivo.
Para ello solamente es necesario una herramienta de interfaz Trafag, así como una fuente de tensión en forma de un banco de energía (Powerbank).
De este modo pueden parametrizarse los instrumentos de medición de manera sencilla, rápida y móvil.
Los juegos de parámetros pueden guardarse como archivos o también enviarse por correo electrónico, por medio de ello puede cargarse el juego original de parámetros en pocos segundos en el aparato de reserva en caso de suministros de reemplazo.
Montaje del racor Serto y bosquejos de aplicación
2. Montar el transmisor directamente en el tubo de acero en el tanque
Para evitar orificios en el tanque y con ello problemas de estanqueidad, por regla general se colocan los transmisores de presión colgando a un cable por arriba a través de agujeros especiales en el tanque y sumergidos en el medio a medir.
Porque tanto la sonda de medición como también el cable se encuentran en el tanque y cuelgan libremente, además de la compatibilidad de los medios (p.ej. medios agresivos) otros dos aspectos causan regularmente problemas: Por un lado, debido a las corrientes en el tanque se desplaza el transmisor de su posición inicial y así se mide a otro nivel al previsto.
Por otro lado existe el peligro que la cubierta del cable se deteriore durante el montaje o el funcionamiento y, de ese modo entre líquido entre la cubierta del cable y los hilos del cable y allí en un breve tiempo cause el fallo del sistema electrónico. La entrada de líquido en el transmisor de presión es la causa de fallo más frecuente de las sondas de nivel sumergidas.
Los transmisores frecuentemente están provistos de un peso adicional contra el arrastre por la corriente o están fijos a la pared del tanque. Muy rara vez se realiza una protección especial del cable.
Trafag ofrece para ello una sofisticada solución: En el transmisor de presión existe una interfaz para un racor especial Serto®. Con este racor metálico estanqueizante puede deslizarse un tubo metálico sobre el cable y atornillarse a tope con el adaptador suministrado.
2.1. Ventajas del recubrimiento
Naturalmente esta solución es algo más costosa que un cable desnudo, pero ofrece una serie de ventajas:
- El tubo de acero fino protege óptimamente el cable de deterioros y de daños de la cubierta.
- El tubo de acero se monta fijo en la parte superior del tanque y fija el transmisor sumergido en su posición, independiente de eventuales corrientes.
- A través del tubo de acero fino y el racor estanco, toda la parte superior del transmisor incluido el cable está aislada del medio. Especialmente con medios agresivos o aquellos en que se desconoce la composición efectiva exacta como p.ej. aguas residuales, puede desistirse de un cable costoso compatible al medio y seleccionar el material de cable más favorable.
- En tanques bastante profundos el tubo puede soldarse en la zona inferior, por medio de ello se ahorra cable y trabajo de cableado (desde la parte superior del tanque).
- Por medio de la unión metálica de la caja del sensor con el tanque se garantiza una óptima compensación de potencial lo que protege mejor el transmisor tanto en lo referente a compatibilidad electromagnética (EMV) como también en lo relacionado a la corrosión electroquímica.
El sistema adaptador ha sido probado durante décadas y es seguro y de fácil montaje – se necesita simplemente una sierra para metales, una lima y una llave de boca. Por medio de la empaquetadura metálica también es resistente a la corrosión y al envejecimiento. Todas las piezas necesarias, excepto el tubo de acero y la herramienta de montaje se suministran directamente con el transmisor de presión Trafag.
3. Medición hidrostática de nivel
La medición hidrostática de nivel se estableció como estándar de la medición de nivel en virtud de ser un principio de medición rentable, fiable y versátil.
En ello un transmisor de presión (llamado también convertidor de presión) mide la presión en el fondo del tanque.
A partir de la presión medida junto con la densidad del líquido puede calcularse el nivel.
La señal analógica de medición del sensor de nivel idealmente se mueve entre 0% con el tanque vacío y 100 % con el tanque lleno.
Como los sensores hidrostáticos de nivel no miden directamente el nivel, sino la presión existente, en el dimensionado de la gama de medición de presión debe considerarse la altura máxima de llenado y la densidad del medio a medir.
Montaje del racor Serto y bosquejos de aplicación.
4. Transmisor de presión sumergible
El transmisor de presión sumergible ECL está basado en la tecnología de cerámica de capa gruesa de Trafag. Los rangos de presión opcionalmente configurables se pueden adaptar individualmente a través de la herramienta de interfaz y la aplicación para smartphone.
5. ¿Por qué es importante proteger las sondas de nivel y su cable?
Las condiciones existentes dentro de un tanque pueden afectar tanto al transmisor como a su instalación. El movimiento del líquido puede desplazar una sonda suspendida, mientras que los daños en la cubierta del cable pueden favorecer la entrada de líquido y terminar afectando al sistema electrónico.
La utilización de un tubo metálico alrededor del cable, como la solución descrita en este artículo, permite proteger mecánicamente la instalación y mantener el transmisor en una posición definida dentro del tanque.
Este tipo de soluciones resulta especialmente interesante en el entorno naval, donde los equipos deben trabajar durante largos periodos sometidos a vibraciones, movimiento del buque, humedad y contacto con diferentes fluidos.
6. Aplicaciones de los sensores de nivel a bordo
Los sensores de nivel para tanques de barcos pueden encontrarse en numerosos sistemas auxiliares y de almacenamiento, entre ellos:
- Tanques de combustible.
- Tanques de aceite lubricante.
- Tanques de agua potable y agua de servicio.
- Tanques de lastre.
- Tanques de Sentinas.
- Tanques de aguas residuales.
- Otros tanques de almacenamiento y servicio del buque.
La tecnología y configuración utilizadas dependerán del fluido, las características del tanque, el rango de medida requerido y las condiciones de funcionamiento de la instalación.
7. Trafag AG Sensors & Controls
Trafag es un proveedor líder mundial de sensores y dispositivos de monitorización de presión, temperatura y densidad del gas de alta calidad. Además de una amplia gama de productos estandarizados y configurables, Trafag también desarrolla soluciones personalizadas para clientes OEM. Fundada en 1942, Trafag tiene su sede en Suiza y cuenta con una amplia red de ventas y servicios en más de 40 países de todo el mundo.
Esto nos permite ofrecer al cliente un servicio personalizado y profesional y asegurar que todos los servicios sean de la más alta calidad. Los potentes departamentos de desarrollo y producción garantizan que los productos de Trafag sean de la más alta calidad y precisión, que la entrega de estos sea rápida y fiable y que las solicitudes de los clientes se implementen rápidamente.
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