1. MEDIDORES DE NIVEL
SARA MARCELA ORTÍZ RODRIGUEZ
DOCENTE: ING. GUILLERMO ZAPATA GONZÁLEZ
MECÁNICA DE FLUÍDOS
UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA QUÍMICA
BOGOTÁ D.C., 25 DE AGOSTO DE 2010

2. 1. OBJETIVOS DE FUNCIÓN
Determinar la ubicación de la interfase entre dos fluidos, los cuales pueden ser un líquido y un gas, dos líquidos; o entre
sólidos granulares o fluidificados y un gas; y entre un líquido y su vapor, separables por gravedad con respecto a un plano de
referencia fijo.
Controlar y conocer la cantidad almacenada de líquidos o sólidos en tanques
Permite hacer un balance adecuado de materias primas o productos.
Medir de manera indirecta el volumen o masa de líquidos o sólidos en partes determinadas de un proceso.
Controlar secuencias de llenado y vaciado de tanques y reactores en procesos industriales por lotes.
Mantener el nivel del sólido o líquido almacenado entre valores mínimo y máximo como medida de seguridad del proceso, y
para evitar sobrellenado del depósito.
Maximizar la disponibilidad de la planta al momento de surtir un equipo con el fluido o sólido requerido.
Reducir costos de operación de la planta al minimizar los paros imprevistos por falta de materias primas e insumos, ya que
permite conocer la cantidad con la que se cuenta para el proceso.
Medir el nivel de agua en represas, para tener información en qué nivel se torna peligroso, pues se puede provocar un
desbordamiento, o de lo contrario sequías tomando niveles bajos.
Realizar predicciones para niveles futuros y comportamientos en el nivel de agua de los ríos, lagos, estanques, represas, etc.
Determinación primaria en un sistema de regulación destinado a mantener el nivel en un recipiente que forma de un proceso
continúo.
Medir el nivel de sólidos en silos, chutes, bins, zarandas vibratorias en minería y en la industria de la construcción para
procesos de chancado o molienda.
En plantas de cemento tienen variedad de mediciones de nivel de sólidos desde materias primas hasta productos terminados,
que incluyen polvo de cemento, carbón o flyash.
Es una herramienta para monitorear y evitar derrames o fugas en efluentes de plantas mineras que se colectan en pozos o
sumideros.
Ampliamente usados en estaciones de llenado de botellas, industria de alimentos, industria química, pues el nivel de llenado
del depósito dosificador es detectado en la estación de llenado.
Determinar el contenido de los tanques para accionar válvulas y vertederos en la regulación de centrales hidroeléctricas.
Útiles en la determinación de la altura de la lámina en los vertederos de medida.
En la industria química, la medida de nivel se requiere para determinar la cantidad exacta de líquidos que hay que administrar
en un proceso de mezcla, destilación, calderas. Etc.
Suministrar datos fiables de volumen, nivel de llenado y presión.
Ofrecer las mejores posibilidades de calidad máxima del producto mediante valores de medición fiables y exactos.
En la industria de alimentos, especialmente en las confituras, permiten tener el control de la cantidad de trozos de frutas que
deben mezclarse (45%) para obtener un producto de igual cantidad de fruta.
El llenado y el vaciado de depósitos depende de la cantidad de nivel que este pueda almacenar, el medidor de nivel envía la
información (puede ser mecánica o eléctricamente) para abrir o cerrar válvulas o compuertas.
2. CLASIFICACIÓN
MEDIDORES DE
NIVEL
Medidores de nivel de Líquidos Medidores de nivel de sólidos
Instrumentos que
Instrumentos de Instrumentos basados Instrumento Basado utlilizan Detectores de nivel Detectores de nivel
medida directa en la presión en el características del de punto fijo Continuos
hidrostática desplazamiento líqudo
*De Diafragma *Sondeo
* Sonda *Manométrico *Resistivo electromecánico.
*Cono Suspendido
* Cinta y plomada *De Membrana *Conductivo *De báscula
*Varilla Flexible.
* Nivel de cristal *De tipo Burbujeo *Capacitivo *Capacitivo
*Conductivo
* Instrumentos de *De presión *Ultrasónico *De presión
diferencial de *Capacitivo
flotador diferencial.
diafragma *De radar *Paletas Rotativas
*De radación *Ultrasónido
*Radar de
* Láser Microondas *Radar de
microondas
*Radiación

3. 3. DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS PRINCIPALES
3.1. Medidores de líquidos
3.1.1. Instrumentos de medida directa: Estos instrumentos permiten la medida de la altura del fluido o sólido de manera directa
desde un punto de referencia.
3.1.1.1 .Medidores de sonda: Consisten en una regla o varilla de acero graduada
o aforada, esta se introduce en el depósito del fluido el cual se debe encontrar a
presión atmosférica, y se retira, el nivel será lo que el fluido halla mojado, cabe
resaltar que la parte inferior de la varilla o regla debe llegar a la superficie del
depósito (fig. 3.1-a). Otro instrumento que pertenece a esta clasificación es una
varilla con un gancho (fig. 3.1 –b) y cinta y plomada (Fig. 3.1 –c), este último
tiene un peso denominado plomada que hace que la cinta descienda en el fluido y
la medición se realiza en la cinta graduada.
Figura 3.1. Medidores de sonda.
3.1.1.2.Nivel de cristal: El nivel de cristal o columna indicadora consiste en un cilindro de
vidrio el cual se encuentra sujetado por barras de metal, este tiene 3 válvulas, 2 de cierre de
seguridad en los extremos y una de purga, el funcionamiento se basa en que el líquido a medir
dentro de la columna busca la misma elevación que en el depósito, sección rectangular, la
medida de nivel se efectúa con un cristal de reflexión (El vidrio que está en contacto con el
liquido está provisto de ranuras longitudinales que actúan como prismas de reflexión indicando
la zona de líquido con un color oscuro, y la zona superior en contacto con el vapor de color
claro) o por transparencia (Permiten medir directamente el nivel por medio de la graduación del
nivel, además permiten ver las características visuales del líquido. A esta clasificación F
corresponden dos tipos de medidores de cristal, el nivel de cristal normal (Fig. 3.2 – a), el cual
Figura 3.2. Medidores de
se emplea para presiones de hasta 7 bar. Y para presiones más altas de hasta 3103 kPa (31 bar)
nivel de cristal
se emplea el nivel de cristal con una armadura metálica que lo protege. (Fig. 3.2. – b).
3.1.1.3.Instrumentos de flotador: Son usados principalmente en
sistemas de líquido – gas, aunque también se puede implementar en
interfases líquido – líquido con un peso apropiado del flotador; consisten
en un flotador que se encuentra en la parte superior del líquido y
. conectado al exterior del tanque o deposito indicando directamente el
nivel, del método empleado para acoplar el movimiento del flotador con
el sistema indicador se clasifican en: conexión directa (Fig. 3.3 – a), si el
flotador está unido al indicador por una cadena o cinta flexible que
desliza un juego de poleas señalando el nivel en una escala graduada;
conexión magnética, el movimiento del flotador es transmitido por
medio de un acoplamiento magnético (Fig. 3.3. – b), este tipo de
medidor tiene un tubo en el cual hay una pieza magnética suspendida
Figura 3.3. Instrumentos de flotador por mecanismo de conexión
por medio de una cinta, esta sigue al flotador en su movimiento y
mediante la cinta o cable y un juego de poleas arrastra el índice del
indicador de nivel situado en el exterior del tanque; conexión hidráulica
(Fig. 3.3. – c), los cuales funcionan por variaciones de presión de un
circuito hidráulico y señala en el indicador el nivel correspondiente.
3.1.2. Instrumentos basados en la presión hidrostática
Estos equipos son regidos por el mismo prinicipio de funcionamiento: Presión hidrostática, y utilizan la siguiente ecuación
ℎ 1 Ec. 3.1 Relación entre en nivel y presión.
Donde: P= Presión en la parte inferior del tanque; Po = Presión atmosférica; Densidad; = aceleración de la gravedad; Altura o
nivel del fluido
Si el tanque se encuentra cerrado, entonces Po = 0, pues sobre el no actúa la presión atmosférica.
3.1.2.1.Medidor manométrico: Este medidor consiste en un manómetro que se
encuentra conectado en la parte inferior del tanque donde esta contenido el fluido, el
nivel se mide por la presión que ejerce el fluido, en la Figura 3.4, se puede observar un
sistema que mide el nivel de fluido en un contenedor por medio de un medidor
manométrico.
1
Se halla despejando de esta ecuación:

4. Figura 3.4. Medidor de nivel Manométrico
3.1.2.2. Medidor de membrana: Este tipo de medidor consiste en un
diafragma que tiene en su interior aire y en la parte superior una
membrana que tiene contacto con el fluido, entonces la presión ejercida
por el fluido hace que el aire se comprime (Fig. 3.5.), el nivel viene
determinado por la Ec. 3.1.
Figura 3.5. Medidor de membrana.
3.1.2.3. Medidor de tipo Burbujeo: Este instrumento mide la presión necesaria
para poder formar o sacar burbujas de una tubería que suele ser de 1/2” esta tiene
un bisel por donde salen las burbujas, en el interior del tubo hay un gas que
generalmente es aire y tiene un rotámetro que regula que el caudal sea el mismo,
entonces la presión que ejerce el gas en el líquido para poder hacer salir burbujas
se considera como la presión hidrostática de la columna de líquido contenida en el
tanque (Fig. 3.5.)
Figura 3.5. Medidor de tipo Burbujeo.
3.1.3. Medidores de nivel que aprovechan las características eléctricas
3.1.3.4. Medidor Conductivo: Este tipo de medidor utiliza la
conductividad del líquido, consiste en uno o varios electrodos y
un relé1 electrónico que es excitado cuando el líquido moja a
dichos electrodos. El líquido debe ser lo suficientemente
Figura 3.7. Medidor de nivel conductivo conductor como para excitar y de este modo el aparato puede
discriminar la separación entre el líquido y el vapor.
3.1.3.5. Medidor Capacitivo: Mide la capacidad del condensador formado por el
electrodo sumergido en el líquido y las paredes del tanque como se indica en la Fig.
3.8., la capacidad del conjunto depende linealmente del nivel del líquido; en los
fluidos conductores se emplea un electrodo normal, en fluidos conductores con
conductividad mínima de 100 microhmios/c.c. el electrodo está aislado usualmente
con teflón interviniendo las capacidades adicionales entre el material aislante y el
electrodo en la zona del líquido y el gas.
Figura 3.8. Medidor de nivel capacitivo
3.1.3.6. Medidor Ultrasónico: Este medidor se basa en la emisión de un impulso
ultrasónico a una superficie reflectante y la recepción del eco del mismo en un receptor. El
retardo en la captación del eco depende del nivel del tanque, los sensores trabajan a una
frecuencia de 20 kHz.
3.1.3.7. Medidor de radar: Este sistema emplea la propagación de
una onda de microondas, y un oscilador que genera una frecuencia
Figura 3.8. Medidor de nivel ultrasónico.
de barrido de 10 a 11 GHz y enfoca la señal sobre el líquido
mediante una antena; la diferencia de frecuencias entre las señales
de transmisión y de retorno es proporcional al tiempo empleado por
las mismas.
Figura 3.9. Medidor de radar
3.1.3.8. Medidor de radiación: Consiste en un emisor de rayos gamma dispuesto en un lado del
tanque y con un contador Geiger1 que transforma la radiación gamma recibida en una señal
eléctrica de corriente continua. Como la transmisión de los rayos es inversamente proporcional a
Figura 3.10. Medidor de nivel de rayos la masa del líquido en el tanque, la radiación captada por el receptor es inversamente
gamma. proporcional al nivel del líquido ya que el material absorbe parte de la energía emitida.
3.1.3.9. Medidor Láser: Consiste en un rayo láser enviado a través de un tubo de acero y
dirigido por reflexión en un espejo sobre la superficie del fluido, la medida realizada es el
tiempo que transcurre entre el impulso emitido y el impulso de retorno, un microprocesador
convierte el tiempo al valor de la distancia, es decir, la lectura de nivel.

5. Figura 3.11. Medidor de nivel láser.
3.2. Medidores de nivel de sólidos.
3.2.1.1. Detector de diafragma: Consiste en una membrana flexible que puede entrar en contacto
con el producto dentro del tanque y que contiene en su interior un conjunto de palancas con
contrapeso que se apoyan sobre un microrruptor. Cuando el nivel del sólido alcanza el diafragma lo
fuerza venciendo el contrapeso y actuando sobre el microrruptor, este puede ser mecánico o de
mercurio, puede accionar una alarma o actuar automáticamente sobre un transportador o maquinaria
asociadas al depósito.
3.2.1.2.Cono Suspendido: Consiste en un microrruptor
Figura 3.12. Detector de diafragma.
montado dentro de una caja estanca al polvo, con una cazoleta
de goma de la que está suspendida una varilla que termina en un
cono, cuando el nivel de sólidos alcanza el cono, el interruptor
es exitado.
3.2.1.3. Varilla flexible: Consiste en una varilla de acero
conectada a un diafragma de latón donde está contenido un
interruptor. Cuando los sólidos presionan ligeramente la carilla,
el interruptor se cierra y actúa sobre una alarma. Este
instrumento se ubica en la parte superior del tanque y para
impedir que la caída del producto cause una alarma infundada se
incorpora un relé de retardo. Figura 3.13. Medidor de nivel de cono
suspendido.
Figura 3.14. Medidor de nivel tipo varilla flexible.
3.2.1.4. Medidor Conductivo: Consiste en un electrodo dispuesto en el interior de unas placas puestas a masa y con el circuito eléctrico
abierto. Cuando los sólidos alcanzan el aparato, se cierra el circuito y la pequeña corriente originada es amplificada actuando sobre un
relé de alarma. Los sólidos deben poseer una conductividad eléctrica apreciable para poder excitar el circuito.
Figura 3.15. Medidor de nivel conductivo.
3.2.1.5. Paletas Rotativas: Consiste en un eje vertical, dotado de paletas, que gira continuamente a baja
velocidad accionado por un motor síncrono. Cuando el producto sólido llega a las paletas, las inmoviliza
con lo que el soporte del motor y la caja de engranajes empiezan a girar en sentido contrario, el soporte
del motor actúa consecutivamente sobre dos interruptores, el primero excita al equipo de protección1 y el
segundo desconecta la alimentación eléctrica del motor con lo cual éste queda bloqueado. Cuando el
producto baja al nivel y deja las palas al descubierto, un resorte vuelve al motor a su posición inicial
liberando los microrruptores, de este modo el motor se excita con lo que las palas vuelven a girar, y la
alarma queda desconectada.
Figura 3.16. Medidor de nivel de paletas rotativas
3.2.1. Detectores de nivel continuos.
3.2.2.1. Nivel de sondeo electromecánico: Consiste en un pequeño peso móvil sostenido por un cable desde la
parte superior del silo mediante poleas. Un motor y un programador situados en el exterior establecen un ciclo
de trabajo de peso. Este baja suavemente en el interior de la tolva hasta que choca contra el lecho de sólidos.
Este baja suavemente en el interior de la tolva hasta que choca contra el lecho de sólidos. En este instante, el
cable se afloja y un detector adecuado invierte el sentido del movimiento del peso con lo que este asciende
hasta la parte superior de la tolva, donde se para y se reinicia el ciclo. Un indicador exterior señala el punto
donde el peso ha invertido su movimiento indicando así el nivel en aquel momento.
Figura 3.18. Medidor de nivel de sondeo electromecánico.
3.2.2.2. Medidor de nivel de báscula: Mide el nivel de sólidos indirectamente a través del peso del conjunto tolva
más producto; como el peso de la tolva es conocido, es fácil determinar el peso del producto y por lo tanto el nivel.
3.2.2.3. Medidor de nivel capacitivo: Su funcionamiento
es similar a la medición de nivel de los líquidos (ver Figura 3.19. Medidor de nivel de
numeral 3.1.2.5) báscula.
Figura 3.20. Medidor de nivel capacitivo.

6. 3.2.2.3. Medidor de presión diferencial: Consiste en dos orificios de purga de aire situados en
el depósito por debajo y por encima del lecho, un instrumento transmisor neumático o
electrónico mide la presión diferencial posterior de los dos orificios que depende del nivel del
lecho fluidizado.
Figura 3.21. Medidor de nivel de presión diferencial.
3.2.2.4. Medidor de nivel de ultrasonidos: Consiste en un emisor de ultrasonidos que envía un haz
horizontal a un receptor colocado al otro lado del tanque, si el nivel de sólidos está más bajo que el haz el
sistema entra en oscilación enclavando un relé; cuando los sólidos interceptan el haz, el sistema deja de
oscilar y el relé se desexcita actuando sobre una alarma o sobre la maquinaria de descarga del depósito.
3.2.2.5. Medidor de radar de microondas:
Consta de una fuente de microondas, situada a un
Figura 3.22. Medidor de nivel de ultrasonidos. lado del recipiente, y un detector en el lado
opuesto, en la misma horizontal. Cuando el
producto alcanza dicha horizontal, la señal deja
de recibirse y se excita una alarma.
Figura 3.17. Medidor de nivel de radar de microondas.
3.2.2.6. Medidor de nivel de radiación: Consiste en una fuente radiactiva de rayos
gamma dispuesta al exterior del tanque y en la parte inferior del tanque, que emite su
radiación a través del lecho de sólidos siendo captada por un detector exterior. El grado
Figura 3.18. Medidor de nivel de radiación. de radiación recibida depende del espesor de sólidos que se encuentra entre la fuente y el
receptor.
4. CUADRO COMPARATIVO
MEDIDORES DE NIVEL DE LÍQUIDOS
PRINCIPIO DEL CAMPO DE PRESICIÓN2 PRESIÓN TEMPERATURA
EQUIPO FUNCIONAMIENTO MEDIDA MÁX. DEL MÁX. DEL
FLUIDO (bar) FLUIDO (°C)
Sonda Aforación Limitado, 0,5 mm Atmosférica 60
depende de el
aforo del equipo.
Cristal Reflexión 150 200
Flotador Fuerzas de flotación 0-10 m ±1– 2% 400 250
Manométrico Presión hidrostática Altura de tanque ± 1% Atmosférica 60
Membrana Presión hidrostática 0 – 25 m ±1% 60
Burbujeo Presión hidrostática Altura de tanque ± 1% 400 200
Presión Presión hidrostática 0,3 m ± 0,15% a ± 0,5% 150 200
diferencial
Desplazamiento Principio de Arquímedes 0 – 25 m ± 0,5 % 100 170
Conductivo Conductividad del fluido Ilimitado 80 200
Capacitivo Constante dieléctrica del 0,6 m ± 1% 80 – 250 200 – 400
fluido.
Ultrasónico Emisión de ondas 0,3 m ±1–3% 400 200
ultrasónicas.
Radar Propagación de onda 0 -30 m ± 2,5 mm
electromagnética
(microondas)
Radiación Emisión de rayos gamma 0 – 2,5 m ± 0,5 – 2 % 150
Láser Emisión de rayo laser 0–2m ± 0,5 – 2% 1500
2
Expresado en porcentaje o escala

7. MEDIDORES DE NIVEL DE SÓLIDOS
EQUIPO PRINCIPIO DEL P.F.3 CONT.4 PRESICIÓN TEMEPRATURA TANQUES
FUNCIONAMIENTO Alto Bajo MÁXIMA DE Abierto Cerrado
SERVICIO °C
Diafragma Palancas con contrapeso que Si Si ±50 mm 60 Si Si
al alcanzar determinado nivel
activan un interruptor.
Cono Al alcanzar determinado nivel Si Si 50 mm 60 Si No
suspendido activa un interruptor.
Varilla Circuito electrónico que se Si No 25 mm 300 Si No
Flexible activa con la presión ejercida
No
por los sólidos.
Conductivo Circuito oscilante RC. Si No 25 mm 300 Si No
Paletas Motor que activa un Si Si 25 mm 60 Si No
rotativas interruptor al cambiar
dirección de giro.
Medidor de Radar de onda continua. – – ± 3 –10 mm 400 Si Si
radar
Sondeo Poleas que invierten su – – ± 1% 60 Si No
Electromecán movimiento cuando el peso
ico choca contra el sólido. Si
Báscula Diferencia de pesos del silo o – – ± 0,5 – 1 % 900 No Si
tolva cargados y vacíos.
Capacitivo Constante dieléctrica del – – 15 mm 150 Si Si
sólido.
Presión Presión diferencial entre dos – Si 300 Si Si
diferencial puntos del almacenamiento.
Ultrasonidos Emisor de ondas de Sí Sí ± 0,5 – 1% 150 Si Si
ultrasonido.
Radar Emisión de un haz de Sí Sí ± 2 mm 150 Si
microondas.
Radiación Emisión de rayos gamma. – – ± 0,5– 1% 1300 – Si
5. APLICACIONES
5.1. MEDIDORES DE NIVEL DE LÍQUIDOS
El medidor de sonda se utiliza generalmente en tanques de fuel oil o gasolina.
El uso de Cinta y plomada es usado para el aforamiento de productos en tanques de almacenamiento de petróleo crudo y sus
derivados.
Medir la cantidad de aceite de un automóvil, mediante una varilla graduada.
Medición de nivel y volumen de líquidos en tanques y cisternas.
Una de las aplicaciones del nivel de cristal es el control del nivel de una caldera de pequeña producción de vapor.
Para mediciones de líquidos con sólidos en suspensión, emulsiones y líquidos muy corrosivos es utilizado el medidor de
burbujeo.
En mediciones de nivel de pasta de papel y líquidos con sólidos en suspensión se hace uso de el medidor de nivel tipo
diafragma fijado con una brida para permitir la medida sin dificultad.
El medidor de presión diferencial puede emplearse en la medida de interfases, la amplitud de la medida vendrá dada por la
diferencia entre las presiones sobre el diafragma del elemento, primero con el tanque lleno de líquido más denso y luego con
el líquido menos denso.
Medir nivel con propósitos de inventario y fiscalización de productos se utilizan los medidores de flotadores con conexión de
servodesplazador.
El medidor de nivel conductivo se emplea como alarma o control de nivel alto y bajo, utiliza relés eléctricos para líquidos con
buena conductividad y relés electrónicos para líquidos con baja conductividad, además puede complementar al los niveles de
cristal de vidrio de las calderas y se presta para la transmisión del nivel a la sala de control y a la adición de alarmas; este
equipo es utilizado en el control de nivel de vidrio en fusión.
Los medidores de nivel ultrasónicos tienen aplicación especial cuando no puede establecerse contacto físico entre el
instrumento de medida y el fluido, por ejemplo cuando este es muy corrosivo, cuando hay posible contaminación o adherencia
de partículas del medio al dispositivo.
En las aplicaciones de alarma de nivel, los sensores vibran a una frecuencia de resonancia determinada, que se amortigua
cuando el líquido los moja.
En la medición de nivel de metales fundidos se hace necesario el uso de medidores de nivel láser, pues la medida debe
realizarse sin que haya contacto con el líquido.
3
P.F. = PUNTO FIJO; Proporciona una medida en uno o varios puntos fijos determinados.
4
CONT. = CONTINUO; Proporcionan una medida continua desde el punto más bajo al más alto.

8. 5.2. MEDIDORES DE NIVEL DE SÓLIDOS
Las aplicaciones típicas del cono suspendido son la alarma y el control de nivel en carbón, granos y caliza.
El medidor de radar de microondas se aplica en la detección de bajo nivel de sólidos abrasivos.
El medidor de nivel ultrasonido es adecuado para la mayor parte de los sólidos con mucho polvo, alta humedad, humos o
vibraciones, puede emplearse en materiales opacos y transparentes.
Medidor de radar de microondas: Es altamente usado para determinar el nivel en productos o materias primas muy viscosas
como el asfalto, también en la medición de sólidos abrasivos y agresivos, para polvo plástico, granulado, sales, fertilizantes,
en la industria de los alimentos, para determinar niveles de harina, leche en polvo, azúcar, cereales, arroz; entre otros.
El medidor de paletas rotativas es usado en los sólidos granulados; generalmente utilizado en inyectoras y extrusoras de
plástico.
Para sólidos cuya granulometría sea mediana a pequeña se utiliza el medidor de membrana.
Para tolvas y silos por lo general el medidor de nivel de báscula es ampliamente usado.
6. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
MEDIDORES DE NIVEL DE LÍQUIDOS
MÉTODO VENTAJAS DESVENTAJAS
Sonda Económico, preciso Manual, en líquidos sin olas, solo tanques abiertos
Cristal Seguro, preciso, permite apreciar el color, Susceptibles a ensuciarse cuando son líquidos como el
características o interfase del líquido. caramelo y pegajosos, lectura a distancias limitadas, sólo
es una indicación local.
Flotador Simple, independiente de la naturaleza líquida, puede Posible agarrotamiento, las partes móviles están expuestas
emplearse en tanques cerrados, abiertos, a presión o al al fluido y pueden romperse, el tanque no puede estar
vacío. sometido a presión, el flotador debe mantenerse limpio.
Manométrico Económico Tanques abiertos, fluidos limpios, el campo de medida es
limitado, no líquidos que coagulen, corrosivos o con
sólidos en suspensión, el nivel viene influido por las
variaciones de densidad de líquido.
Membrana Económico, versátil Tanques abiertos, está limitado a distancias no mayores de
unos 15.
Burbujeo Interfase líquido, uso en tanques cerrados y abiertos Mantenimiento, contaminación con líquido.
Presión Fácil limpieza, robusto, permite medir interfases Posible agarrotamiento, en tanques cerrados hay posible
Diferencial condensación de los vapores en el tubo de conexión al
instrumento.
Desplazamiento Versátil, puede usarse en la medida de interfase de 2 Expuesto a corrosión, presenta el riesgo de depósito de
líquidos inmiscibles. sólidos o de crecimiento de cristales en el flotador.
Conductivo Resistencia a la corrosión, dispone de un temporizador Líquido conductor
de retardo que impide el enclavamiento ante una ola
de nivelo perturbación momentánea, es versátil, sin
partes móviles, campo de medida grande.
Capacitivo Todo tipo de tanques y líquidos, sistema sencillo, Recubrimiento del electrodo, no apto para líquidos que
ligeros, buena resistencia a la corrosión, de fácil tienen sólidos en suspensión, vapores o burbujas pues
limpieza. afectan la constante dieléctrica.
Ultrasónico Adecuados para todo tipo de tanques y líquidos o Sensible a densidad, dan mediciones erróneas cuando la
fangos, es posible construirlo a prueba de explosión. superficie del nivel del líquido no es nítida (hay espuma,
etc), se puede producir eco.
Radar Todo tipo de tanques y líquido con espuma, la medida Sensible a la constante dieléctrica
no es influida por las variaciones de densidad ni por la
temperatura.
Radiación Todo tipo de tanques y sin contacto con el líquido, Fuente radiactiva, la fuente tiene que ser blindada.
cuando hay presiones muy elevadas al interior del
tanque.
Láser Todo tipo de tanques y sin contacto de líquido. Láser
MEDIDORES DE NIVEL DE SÓLIDOS
METODO VENTAJAS DESVENTAJAS
Diafragma Bajo costo, sensible a materiales de variada densidad No admite materiales granulares con Dp > 80 mm.
Tanques a Baja presión.
Cono suspendido Bajo coste Debe estar protegido
Varilla Flexible Muy sensible Relé retardo, sólo nivel alto
Conductivo Tanques a presión Limitado a materiales que tengan una
conductividad de 1 a 1,4 * 10 ^-7 mho.
Solo puede emplearse como alarma de nivel alto o
niveles intermedios.
Paletas rotativas Materiales diversos a prueba de explosión Tanques abiertos o a baja presión (máximo 10
kg/cm2)
Sondeo Sencillo Resistencia mecánica media
electromecánico Coste elevado
Báscula Preciso y seguro, altas presión y temperatura Materiales aislantes, calibración individual,

9. adherencias de producto, costoso.
Capacitivo Bajo Coste Coste medio, posible obturación del orificio de
purga, limitado a materiales en forma granular o
en polvo que sean buenos aislantes.
Presión diferencial Respuesta rápida Costo medio
Ultrasonidos Materiales opacos y transparentes, a prueba de Costo medio, si la superficie del material no es
explosión nítida es susceptible a dar señales erróneas.
Radar Productos muy viscosos Costo elevado, necesita supervisacion de
seguridad,
Radiación Tanque sin aberturas, productos corrosivos y Costo elevado, necesita supervisión periódica,
peligrosos, altas presiones y temperaturas, admite debe calibrarse para cada tanque, no puede
control neumático electrónico. aplicarse a materiales que les afecte la
radiactividad.
7. CRITERIOS DE SELECCIÓN Y DISEÑO
7.1. CRITERIOS DE SELECCIÓN.
Naturaleza de sólidos o fluidos.
Agresividad química y física.
En los fluidos, existencia de espuma.
En los sólidos ángulos de talud.
Campo de medida deseado y condiciones de proceso, olas o remolinos.
Tipo de tanque o contenedor, y disposición del instrumento de medida.
Precisión requerida.
Inversión económica, costos.
En el caso de los medidores de láser o radiación, que la medida de nivel no afecte la calidad de materias primas o
productos.
Condiciones de instalación.
Tecnología disponible.
Facilidad de mantenimiento y calibración.
Para los sólidos, tamaño de partícula, si forman o no polvo, o humos.
Si es necesario observar la interfase entre fluidos.
7.2. CRITERIOS DE DISEÑO.
Forma del recipiente en el cual se debe medir el nivel del líquido, el grado de exactitud depende de la forma del
recipiente, ya que en un recipiente alto y de pequeño diámetro puede medirse más exactamente que otro aplanado y
de diámetro grande.
Altura del contenedor.
Dureza del sólido.
Determinar el punto máximo y mínimo del nivel, así como el punto de referencia.
Presiones y temperaturas de operación.
Operación unitaria a determinar el nivel, así como los equipos que están involucrados.
Viscosidad del líquido a medir.
Precisión del instrumento.
Corrosión que el fluido puede generar en el equipo.
Costos de materiales.
Necesidad de controlar posibles errores en la medida, como ecos (instrumentos que se fundamentan en emisiones de
ondas), olas, formación de espuma y burbujas.
Leyes o normas vigentes acerca de dimensiones y demás características del medidor.
8.REVIEW
La medición de nivel juega un papel fundamental en la vida cotidiana, pues experimentamos el uso del nivel en muchas
acciones del día, desde medir la cantidad de agua en mL para poder preparar un café, hasta el momento de medir la cantidad
de aceite o nivel en el automóvil; y en la industria pues permite tener control sobre la cantidad de materias primas, insumos y
productos en un proceso, al ingeniero le resulta muy útil ya que puede realizar balances para determinar los pesos o
volúmenes que deben entrar a un proceso y la cantidad que se va a obtener conociendo la disponibilidad de materias primas.
Los instrumentos usados para medir el nivel se clasifican en dos grandes grupos, medidores de nivel de líquidos y medidores
de nivel de sólidos.
Los medidores de nivel de líquidos se subdividen en:
Medidores de medida directa: Sonda, cinta y plomada, nivel de cristal, de flotador.
Basados en la presión hidrostática: Manométrico, de membrana, tipo burbujeo, de presión diferencial de diafragma.
Los que se fundamentan en las características eléctricas del fluido: Medidor de nivel resistivo, conductivo, capacitivo,
ultrasónico, de radiación y láser.
Los medidores de nivel de sólidos se divide en:

10. Detectores de nivel de punto fijo: Detector de diafragma, cono suspendido, varilla flexible, conductivo, paletas rotativas,
de radar de microondas.
Detectores de nivel continuos: Medidor de nivel de sondeo electromecánico, nivel de báscula, capacitivo, de presión
diferencial, de ultrasonidos, de radar de microondas.
Dependiendo de las necesidades de medida de la variable, se procede a estudiar el tipo de fluido o sólido, su naturaleza y
características con el objetivo de seleccionar que medidor soluciona los requerimientos, un criterio muy importante a
considerar son los costos y variables de proceso (temperatura, presión, etc.)
Aplicaciones hay varias, podemos encontrar medidores de nivel en industrias de alimentos, tratamientos de aguas, envasado y
embotellado de gaseosas o agua, en minería, en industria de la construcción, medición y control de altos hornos, fundición de
vidrio, entre otros.
ENGLISH VERSION
The level measurement plays a fundamental role in our daily lives, for we use levels in many occupations during the day; from
measuring the amount of water in milliliters (mL) to prepare coffee, to the moment we use levels for measuring the amount of oil in our
cars; as well as in the industry for it allows to have the control over the amount of raw materials, inputs and outputs in a process. It is
more useful for the engineers since they can do balances to determine the weights and volumes that must be entered in a procedure, and
the results it is going to produce since knowing the availability of the raw materials. The instruments that are used to measure the level
are classified in two main groups: Liquid and solid level meters.
The liquid level meters are subdivided into:
Direct measurement meters, which include: plummet, measuring tape and plumbing, Glass level meter, and float level meter.
Meters based on the hydrostatic pressure: manometric, membrane meter, bubbling type meter, differential pressure diaphragm
meter.
And also the ones founded in the electric characteristics of a fluid: Resistive, conductive, capacitive, ultrasonic, of radiation, and
laser level meters.
The solid level meters are divided into:
Fixed point level detectors: Diaphragm detector, suspended cone, Flexible rod, conductive detector, rotary vane, radar detector and
microwave detector.
Continuous level sensors: electromechanical probe level, scale level, capacitive, differential pressure, ultrasound, radar, and
microwave sensors.
Depending on the needs measurements of the variable, the next step would be the study of the type of fluid or solid, its nature and other
characteristics in order to select the best meter that can address the requirements.
A very important criterion to consider is the cost and the process variables, such as, temperature, pressure, etc.
There are several applications for these level meters. We can find level meters in food factories, in water treatment industries, industries
of packaging and bottling of soft drinks or water, mines (mining industries), construction factories, measurement and control of blast
furnaces, glass melting factories, among others.

11. 9.BIBLIOGRAFÍA
CREUS, Solé Antonio. Instrumentación Industrial. 6ta Ed., Boixareu Editores.
PERRY, Manual del Ingeniero Químico. 6ta Ed. Mc. Graw Hill.
http://amasd.upb.edu.co/es/pregrado/control1/control1_nivel.pdf
http://www.cmbcontrol.com.mx/pdf/mjk_medidor_nivel_shuttle.pdf
http://www.slideshare.net/uzzi28/investigacion-de-instrumentos-de-medicin-directa
http://prof.usb.ve/srevolla/Archivos/Instru/Instrument%20nivel.pdf
http://www.silge.com.ar/hojtec/nivelco/nivliq.pdf
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/morales_h_oe/capitulo1.pdf
http://www.bvcooperacion.pe/biblioteca/bitstream/123456789/3956/8/BVCI0003320_18.pdf
http://www.herrera.unt.edu.ar/controldeprocesos/Tema_3/Tp3a.pdf
http://www.vega.com/downloads/AL/ES/34137-ES.PDF
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