La Función de Transmisores de Flujo y Presión y Transductores de Presión en el Monitoreo de Nivel de Jugo en un Recipiente

Sensores ultrasónicos envían ondas sonoras en una región arriba del intervalo de audición humana (arriba de 20 kHz). Estas ondas de sonido resuenan en la superficie de un blanco determinado; las ondas chocan con el blanco (como la base de un recipiente que contiene jugo o pulpa) y retornan a un transmisor de nivel ultrasónico para que sea registrado flujo y nivel en un equipo de monitoreo.

Transmisores de nivel ultrasónicos son usados para monitorear flujo y nivel de los líquidos en la industria de producción de alimentos. Métodos para Niveles de Integridad de Seguridad (SIL, en la sigla en inglés) e instrumentos son proyectados para que haya fiabilidad en las pruebas y certificaciones en la reglamentación de conformidad en la industrialización de líquidos y en la industria de producción de alimentos.

La ciencia de los alimentos reconoció el valor del uso de ondas ultrasónicas para medición y monitoreo seguros y precisos cuando sistemas de sensores son necesarios para detección y monitoreo preciso de niveles de líquidos.

Impulsos ultrasónicos continuos monitorean niveles en recipientes con montaje en el tope del tanque arriba de la distancia de bloqueo. Los impulsos viajan a través de la región vacía del recipiente, arriba de la superficie del fluido en el tanque, viajando a través del fluido (jugo, pulpa u otro fluido acuoso) hasta el fondo del tanque. La distancia del recorrido desde el nivel del líquido hasta el fondo del tanque es medida por el sensor ultrasónico y el blanco de detección en el fondo del tanque.

El cálculo del tiempo que tarda entre que la señal del impulso de ultrasonido viaja desde o transmisor ultrasónico hasta el objetivo y vuelve depende del estándar preciso de la velocidad del sonido en un ambiente de aire. Dividiéndose el tiempo de viaje del pulso por dos, y multiplicándose el resultado por la velocidad del sonido, se llega al nivel preciso de jugo en el recipiente.

Fórmula:
Nivel = Velocidad específica con relación al aire del sonido en ambiente de fabricación X tiempo de retraso ÷ 2.

Fabricantes de alimentos son reglamentados por las Directrices de Aplicación de Principios de la Agencia de Alimentos y Medicamentos (FDA, en la sigla en inglés) de EE.UU.. Durante la fabricación y producción de comida de fluidos coloidales, el monitoreo de límites críticos de cada punto de control para evitar, limitar o reducir peligros para la seguridad hasta un nivel aceptable está en el Título 21 del Código de Reglamentaciones Federales (CFR, en la sigla en inglés), en la Parte 120.1(a). El test de prueba es una parte importante de la validación de la función de seguridad de un instrumento de nivel.

Instrumentos de Nivel como interruptores, transmisores de nivel ultrasónicos, transmisores de nivel de RF, transductores de presión nivelados y otros instrumentos SIL son sistemas implementados para evitar y regular la posibilidad de eventos peligrosos. Estos equipos son certificados para detectar un estado de llenado excesivo en un recipiente o un tanque. Procedimientos de prueba de usuario final, como nivel de prueba o test de prueba parcial de instrumentos de nivel, para mantener evaluaciones SIL previenen fallas de instrumentos o el desbordamiento de tanques, manteniendo niveles de seguridad apropiados. El estándar IEC 61508 proporciona un enfoque sistemático para el diseño y la prueba de productos en aplicaciones relativas a seguridad. La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC, en la sigla en inglés) define el Sistema Instrumentado de Seguridad (SIS, en la sigla en inglês) y compila los estándares. La conformidad requerida de instrumentos de nivel está definida por el IEC 61508, que se aplica a industrias productoras de alimentos y proveedores de productos SIL.

Sensores de medición de nivel de punto marcan un estado de nivel de líquido preajustado en el proceso de fabricación del jugo o pulpa. Estos sensores monitorean estados de exceso de llenado, accionando una función de alarma alta.

Sensores de nivel continuo más sofisticados proporcionan monitoreo de nivel de sistemas completos. En vez de simplemente monitorear un punto crítico en el proceso de producción del jugo, sensores de detección de interfaz de nivel miden niveles de líquido dentro de un intervalo ajustado específicamente.

Una señal de salida analógica se correlaciona directamente con los niveles de jugo o pulpa en los tanques o recipientes. El sistema puede ser conectado a un indicador visual y un bucle de control de proceso que crea el sistema de gestión de monitoreo de nivel completo.

El nivel del líquido puede ser calculado usándose un transductor de presión y la siguiente ecuación.

p = h ρ g (1) (N/m², Pa, lbf/ft², psf)

Donde:

p = presión o ρ = densidad de líquido (kg/m³, slugs/ft³)

h = altura de la columna de fluido, o profundidad en el fluido en que la presión es medida (m, in)

y

g = la constante (de aceleración) gravitatoria (9,81 m/s², 32,17405 ft/s²)

Si su operación requiere un sensor de silicio micromanufacturado proyectado para proporcionar un transductor muy estable con exactitud excepcionalmente alta, ideal para presión o aplicaciones de nivel, la serie sanitaria PX409S-USBH de OMEGA™ propicia estabilidad de largo plazo. Nuestra serie sanitaria con aprobación 3A se conecta directamente a su PC o configuración de empresa. Ella viene completa con terminación de cable USB estándar para fácil ajuste, registrando datos con exactitud y poniendo sus mediciones en gráficos rápidamente. El transductor de presión adecuado está reforzado con un sistema de contención secundario, con presión de medición y absoluta a 600 psi. Instale el transductor de presión en el fondo del recipiente en la parte de adentro. La medición compuesta proporciona ±10 inH2O a ±15 psi. La medición sellada 100 a 600 psi, vacío 10 inH2O a 15 psi, e intervalos barométricos incluyen 32 inHg o 1100 Torr.

El software de instalación y operación está incluido gratuitamente. Si usted quiere el PX409S-USBH esté seguro de que adentro del recipiente la presión sea la misma que afuera del recipiente. Si hay una diferencia de presión dentro del recipiente, se recomienda usar un transductor de presión diferencial. Si el producto de jugo, u otro fluido, contiene pulpa o carne, el uso de un transductor de presión nivelado es obligatorio. Si esto no se hace, la carne va a bloquear este transductor.

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