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Medidor de nivel ultrasónico
Sensor ultrasónico
Modelo compacto
Modelo con display
Instalación completa
Display LCD
Dimensiones técnicas

Medidor de Nivel Ultrasónico
Sin Contacto

Sensor ultrasónico para medición continua de nivel en tanques y silos

El medidor de nivel ultrasónico es un sensor sin contacto utilizado en aplicaciones industriales en Argentina para medir la distancia entre el sensor y la superficie del material. Mediante el principio de eco, el sensor emite un pulso ultrasónico que viaja hasta la superficie del líquido o sólido, rebota, y regresa al sensor. El tiempo de vuelo (tiempo entre emisión y recepción del eco) se convierte en una medición de distancia y, por tanto, de nivel.

Esta tecnología permite medición continua sin contacto físico con el material, lo que elimina el desgaste mecánico y la contaminación del producto. Es especialmente útil en aplicaciones donde otros métodos (flotantes, paletas, capacitivos) no son viables por las características del proceso o del material.

Versatilidad y precisión: Los sensores ultrasónicos pueden medir desde distancias cortas (1 metro) hasta aplicaciones de hasta 10 metros o más. La señal de salida estándar 4-20mA permite integración directa con PLCs y sistemas de control, mientras que algunos modelos ofrecen comunicación digital RS485/Modbus para redes industriales. Disponibles con o sin display local según la aplicación.

Rangos de medición disponibles

1 - 2 metros

Tanques pequeños

4 - 6 metros

Aplicaciones estándar

10 metros

Silos y tanques grandes

Contamos con diversos modelos según aplicación. Consultanos sobre tu caso específico: tipo de material, condiciones del proceso, y rango necesario.

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¿Cómo Funciona el Sensor Ultrasónico?

Principio de medición por tiempo de vuelo (ToF - Time of Flight):

1. El transductor ultrasónico emite un pulso de ondas sonoras de alta frecuencia (típicamente 40-50 kHz, inaudible para el ser humano)

2. Las ondas viajan a través del aire en forma de cono (ángulo típico de 15°) hasta alcanzar la superficie del material

3. Al impactar contra la superficie, las ondas se reflejan (eco) y regresan al sensor

4. El sensor mide el tiempo transcurrido entre emisión y recepción del eco

5. Conociendo la velocidad del sonido en el aire (~340 m/s), el sensor calcula la distancia: Distancia = (Velocidad × Tiempo) / 2

Compensación automática de temperatura: Los sensores ultrasónicos de calidad incluyen compensación de temperatura porque la velocidad del sonido varía con la temperatura del aire. Esto garantiza precisión constante en condiciones ambientales cambiantes.

Especificaciones Generales

Principio de medición
Ultrasónico por tiempo de vuelo
Rangos disponibles
1m, 2m, 4m, 6m, 10m
Zona ciega (aprox)
10% del rango nominal
Ángulo del haz
15° (cono)
Salida analógica
4-20 mA
Salida digital
RS485 / Modbus RTU (opcional)
Precisión
0.25% - 0.5% FS
Alimentación
12-24 Vdc típico
Display local
LCD (según modelo)
Temperatura operación
-10°C a 50°C típico
Material carcasa
ABS, PP, plásticos técnicos
Montaje
Rosca superior (M68×2 típico)

Nota: Las especificaciones exactas varían según el modelo específico. Consultanos para conocer las características técnicas del equipo que mejor se adapte a tu aplicación.

Aplicaciones Principales

💧

Tanques de Líquidos

Medición continua de nivel en tanques de agua, soluciones químicas, y líquidos industriales con superficie estable

🌊

Pozos y Reservorios

Monitoreo de nivel en pozos de agua, reservorios abiertos y aplicaciones de almacenamiento a cielo abierto

🏭

Procesos Químicos

Control de nivel en reactores, tanques de proceso y almacenamiento de productos químicos no volátiles

🥛

Industria Alimenticia

Medición sin contacto en tanques de alimentos líquidos donde la higiene y no contaminación son críticas

📦

Sólidos Continuos

Medición en silos de granos, pellets, polvos y materiales granulares con superficie relativamente uniforme

♻️

Tratamiento de Aguas

Monitoreo de nivel en plantas de tratamiento, tanques de sedimentación y procesos de clarificación

Ventajas del Sensor Ultrasónico

✓
Sin contacto con el material No hay piezas en contacto con el líquido o sólido, eliminando desgaste mecánico y contaminación cruzada
✓
Medición continua de alta precisión A diferencia de sensores puntuales, proporciona lectura continua del nivel con precisión de 0.25-0.5% FS
✓
Mantenimiento mínimo Sin partes móviles ni elementos que se desgasten, reduciendo costos de mantenimiento preventivo
✓
Instalación simple Se monta en la parte superior del tanque mediante rosca estándar, sin necesidad de perforaciones laterales
✓
Independiente de propiedades del material No afectado por conductividad, permitividad dieléctrica, densidad o color del material (dentro de límites)
✓
Compensación de temperatura Los modelos de calidad compensan automáticamente variaciones de velocidad del sonido por temperatura
✓
Salida estándar industrial Señal 4-20mA compatible con cualquier PLC, controlador o sistema SCADA sin conversores
✓
No requiere calibración con el material Funciona con el mismo principio para cualquier material con superficie que refleje ultrasonido
✓
Rangos amplios disponibles Desde aplicaciones de 1 metro hasta tanques de 10 metros o más según modelo
✓
Costo-efectivo Precio accesible comparado con tecnologías radar, con excelente relación precio/prestaciones

Consideraciones de Instalación

Aspectos importantes para instalación correcta

Zona ciega: Todos los sensores ultrasónicos tienen una zona ciega inicial (aproximadamente 10% del rango) donde no pueden medir. Por ejemplo, un sensor de 4 metros tiene zona ciega de ~0.4m, midiendo efectivamente de 0.4 a 4 metros. El nivel máximo del tanque nunca debe entrar en esta zona.

Instalación vertical: El sensor debe montarse perpendicular a la superficie del material. Instalaciones inclinadas reducen la intensidad del eco y pueden causar lecturas erróneas.

Haz libre de obstáculos: El cono ultrasónico (típicamente 15° de apertura) debe estar libre de escaleras, agitadores, paredes del tanque, tuberías u otros obstáculos que puedan generar ecos falsos. Mantener distancia mínima a las paredes según especificación del modelo.

Evitar entrada de material: No instalar el sensor directamente sobre el punto de llenado del tanque donde el material cae, ya que las salpicaduras y turbulencias afectan la medición.

Superficie reflectante: La superficie del material debe ser continua y capaz de reflejar ondas ultrasónicas. Superficies muy irregulares, con mucha espuma, o materiales que absorben sonido pueden dificultar la medición.

Protección ambiental: Aunque los sensores tienen protección IP65-IP67, se recomienda protegerlos de exposición directa a sol intenso y lluvia mediante viseras o techos para prolongar su vida útil.

Preguntas Frecuentes

¿Qué es la zona ciega y cómo afecta la medición?
La zona ciega (o distancia de bloqueo) es la distancia mínima desde el sensor en la cual no puede realizarse ninguna medición. Típicamente representa aproximadamente el 10% del rango nominal del sensor.

Ejemplo práctico: Un sensor de 4 metros tiene zona ciega de ~40 cm, por lo que mide efectivamente de 0.4m a 4m. Esto significa que el nivel máximo del tanque debe estar siempre por debajo de los 40cm desde el sensor. Si el líquido entra en la zona ciega, la lectura será errática o se perderá.

Al seleccionar un sensor ultrasónico, es importante considerar la zona ciega y asegurarse de que el nivel máximo operativo del tanque esté fuera de esta distancia.
¿Funciona en cualquier tipo de líquido o sólido?
Líquidos: Funciona muy bien en líquidos con superficie relativamente tranquila y continua: agua, soluciones químicas, aceites, combustibles. Es ideal cuando la superficie es estable.

Sólidos: Funciona en materiales sólidos continuos como granos, pellets, polvos y materiales granulares, siempre que la superficie sea relativamente uniforme. La medición puede ser más compleja que en líquidos debido a la irregularidad de la superficie.

Limitaciones importantes:
- Espumas densas: absorben el ultrasonido y reducen o eliminan el eco
- Vapores densos: dispersan las ondas y afectan la medición
- Líquidos muy agitados: la turbulencia genera lecturas inestables
- Materiales que absorben sonido: como algodón, lana, materiales porosos
- Polvos muy finos en suspensión: interfieren con la propagación del ultrasonido
¿Cuándo NO debo usar un sensor ultrasónico?
Evitar ultrasonido en estos casos:

1. Líquidos con mucha espuma: La espuma absorbe el ultrasonido. Considerar sensor radar o presión hidrostática.

2. Atmósferas con vapores densos: Líquidos calientes que generan mucho vapor (ej: tanques de ebullición) dispersan las ondas. Usar radar.

3. Agitación extrema: Procesos con agitadores potentes o llenado turbulento causan lecturas inestables. Mejor presión hidrostática.

4. Tanques con muchos obstáculos internos: Escaleras, serpentines, agitadores en el haz del sensor generan ecos falsos. Preferir flotante o presión.

5. Ambientes con polvo en suspensión: Atmósferas muy polvorientas atenúan la señal. Considerar peso o radar de onda guiada.

6. Materiales que absorben sonido: Sólidos blandos, fibrosos o porosos no reflejan bien el ultrasonido.
¿Qué rango de medición necesito?
El rango del sensor debe ser mayor que la altura útil del tanque, considerando la zona ciega.

Cálculo simple:
Altura útil del tanque + Zona ciega ≤ Rango del sensor

Ejemplo: Tanque de 3 metros de altura útil
- Sensor de 4m: Zona ciega ~0.4m → Rango útil 0.4-4m → ✓ Funciona bien
- Sensor de 2m: Zona ciega ~0.2m → Rango útil 0.2-2m → ✗ No alcanza

Es recomendable dejar un margen de seguridad del 20-30% sobre la altura del tanque. Para el ejemplo anterior, el sensor de 4m es ideal (33% de margen).
¿Cómo instalo el sensor para evitar interferencias?
Reglas de instalación:

1. Montaje vertical: Sensor perfectamente perpendicular a la superficie. Usar nivel para verificar.

2. Alejado del punto de llenado: Nunca sobre la entrada de material. Idealmente a 30-50cm de la entrada.

3. Distancia a paredes: Mantener el cono ultrasónico (15°) alejado de las paredes del tanque. Como referencia: en un sensor de 4m, mantener al menos 30-40cm de separación horizontal a las paredes.

4. Sin obstáculos en el haz: Verificar que no haya escaleras, agitadores, tuberías u otros elementos en el cono de 15°.

5. Usar guía de ondas si es necesario: En tanques con turbulencia o entrada cerca, instalar un tubo guía de ~10-15cm de diámetro que enfoque el haz hacia una zona más tranquila.

6. Protección ambiental: Si está en exterior, usar visera o techo para proteger de sol y lluvia directos.
¿Qué salida de señal conviene: 4-20mA o RS485?
Salida 4-20mA:
- Estándar industrial universal, compatible con cualquier PLC o controlador
- Señal analógica proporcional al nivel medido
- 4mA = nivel mínimo (fondo del tanque), 20mA = nivel máximo
- Distancias hasta 500m sin repetidores
- Ideal para aplicaciones simples de monitoreo o control local

Salida RS485/Modbus:
- Comunicación digital bidireccional
- Permite conectar múltiples sensores en bus (hasta 32-247 dispositivos)
- Lectura remota de parámetros, configuración, y diagnóstico
- Ideal para redes industriales, SCADA, y sistemas de múltiples puntos de medición
- Requiere configuración de dirección y baud rate

Recomendación: Para aplicación simple con 1-3 sensores, usar 4-20mA. Para sistemas con muchos puntos de medición o integración SCADA, usar RS485.
¿La temperatura afecta la medición?
Sí, la temperatura del aire afecta la velocidad del sonido, y por lo tanto la precisión de la medición. La velocidad del sonido varía aproximadamente 0.6 m/s por cada grado Celsius.

Buena noticia: Los sensores ultrasónicos de calidad incluyen compensación automática de temperatura. El sensor mide la temperatura ambiente y ajusta automáticamente el cálculo de distancia para mantener la precisión especificada.

Rango de compensación típico: -10°C a +50°C

Sin compensación de temperatura, un cambio de 20°C podría generar un error de ~4% en la medición. Con compensación automática, la precisión se mantiene constante en 0.25-0.5% FS en todo el rango de temperatura operativa.
¿Necesita calibración o mantenimiento?
Calibración: Los sensores vienen calibrados de fábrica y generalmente no requieren calibración de campo. Sólo es necesario configurar los parámetros de la aplicación (altura del tanque, punto cero, salida 4-20mA) mediante el display local o software de configuración según el modelo.

Mantenimiento: Muy bajo. Sin partes móviles ni elementos que se desgasten. Tareas recomendadas:

1. Limpieza de transductor: Cada 6-12 meses (según ambiente), limpiar suavemente la superficie del transductor con paño húmedo para remover polvo o suciedad acumulada.

2. Verificación visual: Inspeccionar que no haya incrustaciones, telarañas, u obstáculos cerca del sensor.

3. Revisión de conexiones: Verificar que los cables y conectores estén en buen estado, sin humedad o corrosión.

En aplicaciones limpias (agua, tanques cerrados), puede funcionar años sin mantenimiento alguno.
¿Qué precisión real puedo esperar en mi aplicación?
La precisión especificada (típicamente 0.25% - 0.5% del fondo de escala) es alcanzable en condiciones ideales: superficie estable, sin obstáculos, temperatura compensada.

Ejemplo práctico: Sensor de 4m con 0.5% FS
- Error máximo: 0.5% × 4m = 0.02m = 2 cm en toda la escala
- Esta precisión se mantiene tanto si el nivel es 1m como si es 3.5m

Factores que pueden reducir la precisión:
- Superficie muy agitada: ±5-10 cm de variación en lectura
- Vapores ligeros: ±2-3 cm adicionales
- Turbulencia en llenado: lecturas inestables temporales
- Temperatura fuera del rango compensado: hasta 2-4% de error

En aplicaciones reales bien instaladas (líquidos tranquilos, tanques sin turbulencia), es realista esperar precisiones de 1-3 cm en sensores de 4-6 metros.
¿Realizan envíos a toda Argentina?
Sí, realizamos envíos a todo el país mediante empresas de transporte de cargas, empresas de correo postal, mensajería, etc.

¿Tenés dudas sobre qué sensor es el adecuado para tu aplicación?

Contanos las características de tu tanque, el tipo de material, y las condiciones del proceso. Te ayudamos a seleccionar el modelo correcto y te enviamos una cotización personalizada.

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