¿Qué es un transmisor de nivel?
Saber qué tan lleno está un tanque, un separador o un recipiente guía la mayor parte de las operaciones de petróleo y gas: desde los programas de acarreo hasta la protección contra sobrellenado y la contabilidad de custodia. Un transmisor de nivel es el instrumento que mide ese nivel de forma continua y lo reporta. Esta guía explica qué es un transmisor de nivel, las principales tecnologías de medición, y cómo el nivel llega a un sistema SCADA.
Transmisor de nivel en una línea: Un transmisor de nivel es un instrumento de campo que mide de forma continua la altura de líquido o sólidos en un tanque o recipiente y entrega una señal proporcional - por lo general de 4-20 mA o un protocolo digital - que un controlador y el SCADA leen como un tag de nivel o de volumen.
Principales tecnologías de medición
Los transmisores de radar (sin contacto) envían una señal de microondas hacia la superficie y cronometran su reflexión para calcular la distancia y por lo tanto el nivel; son exactos, no los afecta el vapor, la presión ni la temperatura, y dominan los tanques de crudo y agua producida. El radar de onda guiada envía la señal por una sonda para lecturas confiables en líquidos turbulentos, con espuma o de baja reflectividad. Los transmisores ultrasónicos funcionan de forma parecida usando pulsos de sonido y son de menor costo, pero el vapor, la espuma y los saltos de temperatura los afectan, así que convienen a tanques más tranquilos y de menor consecuencia.
Los transmisores hidrostáticos (basados en presión) infieren el nivel a partir de la presión de columna del líquido - mientras más profundo el líquido, mayor la presión en el fondo - y son simples y robustos. Los dispositivos de flotador y desplazador usan un elemento boyante cuya posición sigue la superficie; los transmisores magnetostrictivos de flotador dan alta precisión y son comunes en la medición de custodia y de interfaz.
Nivel continuo frente a nivel puntual
Un transmisor de nivel da nivel continuo - un porcentaje o altura en vivo en todo el rango - que es lo que el SCADA tiende y usa para cálculos de volumen y decisiones de acarreo. Un interruptor de nivel puntual, en cambio, solo detecta si la superficie llegó a una altura específica, disparando una señal discreta de encendido y apagado. Los interruptores puntuales (de flotador, de horquilla vibrante, de capacitancia) se usan mucho como disparos independientes de sobrellenado de nivel muy alto y de protección de bomba de nivel muy bajo que respaldan la medición continua.
Muchas instalaciones de tanque emparejan ambos: un transmisor continuo para monitoreo e inventario, más un interruptor de nivel alto independiente cableado a un paro por seguridad.
El nivel en la cadena del SCADA
La salida de 4-20 mA o digital del transmisor se cablea a un PLC, una RTU o un controlador de aforo de tanques, que la convierte en un tag como NIVEL_TANQUE y muchas veces en un volumen calculado usando una tabla de aforo. El SCADA sondea ese controlador y muestra el nivel en vivo, tiende las tasas de llenado y de tiro, y alarma por límites alto y bajo.
Un SCADA en la nube como Merobix lee esos tags de nivel y de volumen desde el controlador por Modbus, DNP3 u OPC UA, dando a los operadores el inventario de tanques de muchos sitios remotos en una vista de navegador. Merobix supervisa el nivel reportado; la medición misma la hacen el transmisor y el controlador en el campo.
Preguntas frecuentes
¿Para qué sirve un transmisor de nivel?
Mide de forma continua el nivel de líquido o sólidos en un tanque, separador o recipiente y lo reporta como una señal a un controlador y al SCADA. Los operadores lo usan para inventario, decisiones de acarreo, custodia y alarmas de nivel alto y bajo.
¿Cuál es la diferencia entre un transmisor de nivel de radar y uno ultrasónico?
Ambos miden la distancia a una superficie, pero el radar usa microondas y el ultrasónico usa sonido. El radar no lo afectan el vapor, la temperatura ni la presión y es más exacto para tanques exigentes; el ultrasónico es más económico pero se degrada con el vapor, la espuma y los saltos de temperatura, así que conviene a aplicaciones más simples.
¿Cuál es la diferencia entre un transmisor de nivel y un interruptor de nivel?
Un transmisor de nivel da una lectura continua en todo el rango para monitoreo e inventario. Un interruptor de nivel solo detecta un punto específico y dispara una señal de encendido y apagado, usado con frecuencia como un disparo independiente de seguridad alto o bajo.
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