Instrum 2

SENSORES DE NIVEL INSTRUMENTACION INDUSTRIAL

U.N.M.S.M. – FIEE

SETIEMBRE 2019

PROFESOR: ING. EDMUNDO PICON LLANOS 1

2

3

4

MEDIDOR DE SONDA

5

MEDIDOR DE NIVEL DE FLOTADOR (Directo y Magnético) 6

PRESION DIFERENCIAL TANQUE CERRADO

7

MEDIROR DE NIVEL DE DESPLAZAMIENTO 8

MEDIDOR DE NIVEL RESISTIVO/CONDUCTIVO 9

LA CAPACIDAD DE UN CONDENSADOR ES:

10

MEDIDOR DE NIVEL CAPACITIVO 11

LA RESISTENCIA DE UN MATERIAL ES:

R=ρ L/A

Donde: Ρ = Resistividad del material L = Longitud del material A = Area del material

31

TRANSDUCTOR ULTRASONICO DE NIVEL 32

EL NIVEL DEL TANQUE ES DADO POR:

33

34

MEDIDOR DE NIVEL DE RADAR

35

MEDIDOR DE NIVEL RADIACTIVO (Rayos ϓ y Rayos Cesio 137)

36

37

Dosis de radiación de Cesio 137 admitible para los operadores

38

MEDIDOR DE NIVEL DE LASER 39

DETECTORES DE NIVEL OPTICO, VIBRATORIO Y TERMICO

40

41

42

MEDIDICION DE NIVEL DE SOLIDOS FIJO Y CONTINUOS 43

CONTROL DE NIVEL DE SOLIDOS DEL TIPO DE PALETAS ROTATIVAS

44

DETECTOR DE VIBRACION

45

DETECTOR CONTINUO DE NIVEL DE SOLIDOS DEL TIPO ELECTROMECANICO

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

Transformador diferencial de inductancia variable (lvdt)

INSTRUMENTACION INDUSTRIAL FIEEUNMSM Ing. E . Picón Setiembre 2019

Transformadores Diferenciales de Variación Lineal LVDT

Transformadores Diferenciales de Variación Lineal LVDT

INTRODUCCION • Un sensor convierte un parámetro físico (una presión, un desplazamiento, por ejemplo) en otro parámetro, generalmente una señal eléctrica. Un LVDT convierten el movimiento de un núcleo en un campo magnético de una bobina en una señal eléctrica variable. • El movimiento del núcleo modifica las señales relativas entre dos devanados.

INTRODUCCION • Un transductor es un dispositivo que transforma una magnitud física en otra, normalmente eléctrica. Puede incluir acondicionadores de señal, A/D, filtros,... • Un actuador es un dispositivo que Modifica el sistema físico.

¿QUÉ ES UN LVDT? • Un LVDT es un transformador que produce una tensión proporcional al desplazamiento de un núcleo ferromagnético (núcleo móvil separado). Este tipo de transductor consiste en un bobinado primario alimentado por una señal CA y dos bobinados secundarios. • El LVDT da una señal de voltaje de salida que es proporcional a un desplazamiento físico.

EL NÚCLEO DEL LVDT • El núcleo del LVDT esta hecho en base a una aleación de hierro y níquel, y está laminado longitudinalmente para reducir las corrientes de Foucault. El vástago que lo arrastra no debe ser magnético. Todo el conjunto puede apantallarse magnéticamente para hacerlo inmune a campos magnéticos externos.

EL NÚCLEO DEL LVDT

EL NUCLEO DEL LVDT • Cuando el núcleo se desplaza al interior de las bobinas genera voltajes inductivos (V1) y (V2) en cada bobina secundaria, proporcionales a su desplazamiento.

EL NUCLEO DEL LVDT

LAS BOBINAS DEL LVDT • El LVDT consta de tres bobinados en total: un primario y dos secundarios. • El bobinado primario es excitado con una corriente AC normalmente entre 1 Hz y 10 Khz, y 0.5 hasta 10 Vrms. • Los bobinados secundarios tendrán el mismo voltaje, cuando el núcleo este alineado.

LAS BOBINAS DEL LVDT

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DEL LVDT • Los dos bobinados secundarios están conectados en serie y en fases opuestas, de modo que la señal de salida es la diferencia entre estos voltajes. • En esta configuración, el voltaje de salida es cero cuando el núcleo se encuentra en el centro y las dos tensiones (V1) y (V2) se anulan.

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DEL LVDT • Cuando el núcleo se desplaza hacia las extremidades del captador la diferencia aumenta más y más. La señal de salida se rectifica con el fin de obtener una tensión continua, representativa de la posición del núcleo.

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DEL LVDT

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DEL LVDT

CARACTERISTICAS Y VENTAJAS DEL LVDT • • • • •

Extremadamente preciso Alta resolución Resistencia al envejecimiento (larga vida) Insensible a las interferencias externas Resistencia a los ambientes difíciles (humedad, polvo, etc) • Robustez • Sensibilidad 0,02mV/V/0,001cm a 5mV/V/0,001cm

CARACTERISTICAS Y VENTAJAS DEL LVDT • • • • •

Económico Fácil instalación Rozamiento muy bajo Linealidad muy elevada hasta el 0,05% Alcances desde mm hasta algunas decenas de cm. • Buena estabilidad • Tiempo de respuesta relativamente pequeño • Variación con la temperatura 12 ppm/°C. (Potenciómetros 20-40 ppm/°C)

CAPTADORES ESTANDAR-LVDT

CAPTADORES ESTANDAR-LVDT

APLICACIONES - LVDT

APLICACIONES - LVDT • Balanza Electrónica sencilla, el cual es muy usada en diversos procesos, desde caseros hasta industriales, la señal de salida se acondiciona, y se compara mediante amplificadores operacionales o microcontroladores, para visualizar los resultados o activas elementos actuadores.

APLICACIONES - LVDT • Sistemas de suspensión de autos, aplicados actualmente para el control de la suspensión en automóviles de lujo y autos deportivos.