Detección precisa del nivel - con la tecnología adecuada

Ya sea en silos, depósitos o contenedores de proceso, la detección precisa de los niveles de llenado es crucial para que los procesos de producción sean estables, seguros y económicos. Sin embargo, muchos métodos de medición habituales alcanzan rápidamente sus límites en la práctica. Este artículo técnico compara tecnologías consolidadas como el radar, los ultrasonidos o los sensores capacitivos con el método gravimétrico, y muestra por qué la tecnología de pesaje es superior allí donde realmente importa.

En muchos sectores, como la Alimentación, la Química o la Farmacia, la precisión es uno de los requisitos clave en las operaciones de producción diarias. La medición fiable del nivel de llenado desempeña un papel decisivo, ya sea para evitar el llenado excesivo, para garantizar la disponibilidad de material en los procesos de dosificación o para el control continuo de los procesos. La selección de la tecnología de medición adecuada depende de diversos factores que influyen: desde las propiedades del producto y las condiciones estructurales hasta los requisitos normativos en áreas sensibles. Un requisito clave es determinar de forma fiable y precisa el contenido real de un envase en todas las condiciones, independientemente de la forma, el medio o las condiciones ambientales.

Métodos de medición tradicionales y sus limitaciones

En la práctica se utilizan diversos principios de medición, desde sensores de radar y microondas hasta métodos ultrasónicos y capacitivos, pasando por sistemas hidrostáticos u ópticos. Sin embargo, muchas de estas tecnologías sólo registran un valor de medición indirecto -como la distancia a la superficie o la presión en el fondo del recipiente- a partir del cual se calcula el nivel de llenado. Esto conlleva inevitablemente incertidumbres, por ejemplo en caso de formación de espuma o puentes, conos de vertido desiguales, apelmazamiento o densidad variable.

La experiencia industrial, por ejemplo en la empresa química Solvay Fluor de Frankfurt, también muestra los límites prácticos de los sistemas convencionales. Allí, los métodos de medición sin contacto dieron resultados insatisfactorios, ya que los cambios de temperatura y densidad mermaban gravemente la precisión. La solución sólo se encontró reequipando la serie de células de carga PanCake^® de Minebea Intec, fabricante líder mundial de tecnologías de pesaje e inspección, que permitió una medición precisa y fiable del nivel de llenado por peso, con una desviación máxima de sólo el 1,1 %, frente a alrededor del 2,5 % con los métodos anteriores.

Medición gravimétrica: objetiva, sin contacto, precisa

A diferencia de todos los demás métodos, la medición gravimétrica de nivel no mide una señal de proceso derivada, sino que mide la masa. Células de carga como PanCake^® o Inteco^® registran el peso de todo el contenedor, incluido su contenido - independientemente de las propiedades del material, los cambios de densidad o los factores de forma. El resultado es una medición precisa y lineal en todo el rango de llenado, incluso con medios difíciles como líquidos viscosos, materiales a granel o productos químicos agresivos.

Otra ventaja: la tecnología de sensores se encuentra completamente fuera del envase. Esto elimina la necesidad de perforar el envase, las incrustaciones, la corrosión o las calibraciones propensas a errores. Esto es especialmente importante para aplicaciones críticas para la higiene en la alimentación o la producción farmacéutica. Las células de carga de diseño higiénico son aptas para CIP/SIP, compatibles con salas limpias y se han desarrollado conforme a los requisitos de EHEDG y la FDA.

Fiabilidad del proceso y rentabilidad: un sistema que merece la pena

La célula de carga PanCake^® se ha desarrollado especialmente para el reequipamiento y la integración en sistemas existentes. Puede instalarse rápidamente y sin cambios estructurales en el contenedor, una clara ventaja frente a alternativas como la tecnología de radar o ultrasónica. Los análisis internos y las comparaciones de mercado lo demuestran: Se puede ahorrar hasta un 50 % sólo en los costes de adquisición.

PanCake^® también convence por sus bajos costes totales durante el funcionamiento. El mantenimiento es prácticamente innecesario, ya que no hay piezas de desgaste. Al mismo tiempo, la precisión de medición se mantiene estable durante años. Esto reduce los costes de mantenimiento y prolonga la vida útil, factores que mejoran significativamente el coste total de la propiedad.

Control de nivel incluso en condiciones extremas

Ya sea en atmósferas potencialmente explosivas o a temperaturas muy fluctuantes: los sistemas de pesaje gravimétrico que utilizan sensores como la célula de carga PanCake^®están certificados para condiciones extremas (ATEX, IECEx) y ofrecen la máxima seguridad. En sectores como el de las industrias químicas, donde se utilizan medios tóxicos, altamente inflamables o particularmente viscosos, esto supone una ventaja decisiva. En Solvay Fluor, la introducción de las células de carga PanCake^® no sólo ha mejorado la seguridad del proceso, sino que también ha hecho que todo el proceso de medición de nivel sea más eficiente.

Preparados para el futuro gracias a la integración digital

Otra ventaja de los sistemas gravimétricos es su conectividad digital. La electrónica de pesaje moderna, como los indicadores de peso MiNexx^® , puede integrarse fácilmente en los sistemas de control existentes, ya sea a través de interfaces analógicas o de estándares digitales como ProfiNet, Ethernet/IP o Modbus. Esto hace que el control de nivel forme parte de un sistema de control y gestión de calidad de nivel superior, con datos en tiempo real, trazabilidad y documentación completa del proceso.

La masa es la verdadera referencia

Los requisitos de la medición de nivel moderna son cada vez mayores, al igual que la complejidad de los procesos industriales. Métodos como el radar o los ultrasonidos alcanzan rápidamente sus límites. Los sistemas gravimétricos, en cambio, ofrecen una solución objetiva, precisa y económica, independientemente de los medios, las formas de los recipientes o las condiciones ambientales.

Con soluciones como la célula de carga PanCake^®o la célula de carga Inteco^® , Minebea Intec suministra tecnologías probadas que marcan la diferencia. No sólo ofrecen la máxima precisión y fiabilidad en los procesos, sino también una auténtica rentabilidad a lo largo de todo el ciclo de vida. En una época en la que la seguridad, la eficiencia y la higiene de la producción no son un deseo, sino un requisito, la tecnología de pesaje es el punto de referencia con el que deben medirse las soluciones modernas para la determinación del nivel de llenado.

INFOCAST

De un vistazo: Medición gravimétrica de nivel

¿Qué se mide?

• La masa real del contenido del contenedor, no sólo un valor derivado.

¿Cómo funciona?

• Medición precisa del peso mediante Células de carga montadas externamente
• Completamente sin contacto - ideal para medios agresivos, pegajosos o viscosos

Ventajas sobre los métodos convencionales:

• Independiente de la densidad, la forma, la espuma o el apelmazamiento
• Fiable incluso con fluctuaciones de temperatura o en zonas con riesgo de explosión
• Higiénico: sin contacto con los Productos, apto para CIP/SIP
• Retroadaptable: también puede integrarse fácilmente en contenedores existentes
• Económico: requiere poco mantenimiento, precisión de medición estable durante muchos años

Campos de aplicación típicos:
Recipientes de almacenamiento y de proceso: allí donde la precisión, la seguridad y la eficiencia son importantes.