UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FIEE

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FIEE5-5-2015

CONTROL DE NIVELINTRODUCCIONEn el siguiente informe de laboratorio intitulado Sistema de control de nivel de Agua, tratara sobre un sistema de control automtico que con el cual, podremos mantener un control sobre el nivel de llenado de agua de un tanque elevado, de tal manera que cuando el pozo este lleno se detenga una bomba de agua, para as evitar el sobrellenado del mismo sin que se desperdicie el agua, por otro lado, una vez que el agua se agote del tanque, har que se active la bomba de agua nuevamente para el llenado del tanque, cumpliendo el siglo de llenado de un tanque elevado, pero en este caso sin la intervencin del hombre. Esto es una explicacin de porqu se controla en nivel en un proceso.La realizacin del presente laboratorio tiene como objetivo principal entender cmo es que se realiza en control, que principios utiliza. Tambin en la experiencia de laboratorio identificamos el tiempo de llenado, que utiliza el sistema cuando deseamos tener cierto volumen de agua en el tanque.MARCO TEORICOLoscontroles de nivelson dispositivos o estructuras hidrulicas cuya finalidad es la de garantizar el nivel del agua en un rango de variacin preestablecido. Existen algunas diferencias en la concepcin de los controles de nivel, segn se trate de: Canales. Plantas de tratamiento. Tanquesde almacenamiento de agua o unembalse.Figura 1: Esquema control de nivel de un tanque de almacenamiento

CONTROLES DE NIVEL DEL AGUA PARA CANALESLoscontroles de niveldel agua en loscanalestienen la finalidad de garantizar la correcta operacin de los mismos. En general los controles de nivel se colocan en puntos claves del canal, como son: Secciones de derivacin, para canales de menor orden, y para tomas de campo; y, En correspondencia con estructuras de seguridad.Bsicamente existen dos tipos de controles de nivel, considerando el nivel que deben controlar: Controles que aseguran la permanencia del nivel, dentro de mrgenes preestablecidos,aguas arribade la estructura de control. Controles de nivel que garantizan el nivel, en el mbito de una variacin mxima preestablecida, aguas abajode la seccin de control. Estos sistemas tambin se denominanoperando a la demanda.Desde el punto de vista de los mecanismos que operan el control del nivel, se pueden distinguir dos tipos: Controles del nivel aguas arriba mediante un vertedero de gran longitud; Controles de nivel que operan mediante el movimiento automtico de una compuerta mecnica accionada por un flotador. Dependiendo de la posicin del flotador el control ser comandado por el nivel aguas arriba o aguas abajo.CONTROLES DE NIVEL PARA PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAEl control de los niveles mximos se controla mediante vertederos libres.Figura 2: Planta de tratamiento de agua

CONTROLES DE NIVEL PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE AGUALos controles delnivel mximodel agua en un tanque de almacenamiento tienen la doble funcin de garantizar la seguridad de las estructuras y de evitar el desperdicio de agua. El control del nivel mximo se hace mediante unsensorde nivel conectado en alguna forma, ya sea mecnica o electrnica con la operacin de unavlvulaa la entrada del tanque. Como todo mecanismo siempre puede fallar en el momento de su operacin, es importante que el tanque disponga de un sistema de seguridad de funcionamiento totalmente automtico como por ejemplo unvertederolibre, eventualmente conectado con unaalarma.El control delnivel mnimodel agua tiene la funcin de garantizar el buen funcionamiento del sistema evitando la entrada de aire en la tubera que se encuentra aguas abajo del tanque, como por ejemplo en la red de distribucin de agua, o en la succin de la o las bombas. En este caso tambin el sistema est compuesto por un sensor de nivel conectado a una alarma, para que el operador intervenga, o en sistemas ms sofisticados, el sensor acta directamente, para aumentar la entrada de agua al tanque.Figura 3

CONTROL DE NIVEL EN UN EMBALSEEl control de nivel de un embalse es fundamental para garantizar la seguridad de lapresay de las poblaciones situadas el valle,aguas abajo. El control del nivel mximo del agua en los embalses se puede efectuar mediante compuertas operadas segn reglas de operacin bien precisas y generalmente testadas en modelos reducidos antes de la construccin del embalse, para que los incrementos bruscos de caudal aguas abajo no erosionen las mrgenes ni causen problemas a las estructuras all existentes. Sin embargo en la gran mayora de los embalses existe tambin un vertedero de solera libre.Figura 4

PROCEDIMIENTO - ANALISIS1. Encender el mdulo de control.2. Presionar el botn ARRANCAR en el tablero, en el software de supervisin se encender el indicador Sistema Funcionamiento. Verificar que el grafica est tomando la lectura de la seal de nivel. MODO debe indicar LOCAL.3. Abra la vlvula manual V1 al 100%.4. Vari el potencimetro Industrial, ubicado en el talero a un valor representativo de 3 (recordar que el potencimetro acta directamente sobre el variador) y esperar a que el sistema se estabilice. En la experiencia trabajamos con dos velocidades diferentes las cuales estn relacionadas con la frecuencia (30 y 60 Hz). El presente informe se centrara en la frecuencia de 60 Hz.En el desarrollo de la experiencia, observamos lo siguiente:Tiempo MuertoTiempo Efectivo

Nivel Punto 1: 30 Hz.

Nivel Punto 2: 60 Hz.

Leyenda: Toma ms tiempo Toma menos tiempo5. Determinar el tiempo muerto del proceso, notando la diferencia de tiempo entre cuando se activa manualmente el proceso, y cuando el nivel en el proceso empez a incrementarse.6. Para ello vamos a trabajar con dos niveles: Primer nivel 25 cm. Segundo Nivel 30 cm.Tiempo muerto inicioTiempo Muerto Final

Nivel 25 cm---------

Nivel 30 cmAprox. 2,02 sAprox. 1,7 s

Obs: La toma de datos del NIVEL 25 cm, no se pudo dar por que no tenamos la precisin exacta para llegar a 25 cm. Por lo que se aplic la interpolacin entres dos puntos extremos de 25 como lo muestra la siguiente tabla.Tiempo muerto InicioTiempo EfectivoTiempo muerto Final

Nivel 24 cmAprox. 2,23 sAprox. 5,47 sAprox. 2 s

Nivel 25 cm

Nivel 27 cmAprox. 2,02 sAprox. 6.41 sAprox. 2,34 s

Interpolando:NIVEL TIEMPO LLENADO

24 cmAprox. 7,8 s

25 cmX = 7,98 s

27 cmAprox. 8,35 s

Conclusin:El tiempo de llenado considerando el tiempo muerto inicial y el tiempo efectivo, al NIVEL de 25 cm, es X = 7,98 s.