{"id":23932,"date":"2026-02-10T10:49:44","date_gmt":"2026-02-10T10:49:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.kcsensor.com\/?p=23932"},"modified":"2026-02-10T10:49:44","modified_gmt":"2026-02-10T10:49:44","slug":"ultrasonic-level-measurement-principle-and-measurement-precautions","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.kcsensor.com\/es\/ultrasonic-level-measurement-principle-and-measurement-precautions\/","title":{"rendered":"Principio de medici\u00f3n de nivel por ultrasonidos y precauciones de medici\u00f3n"},"content":{"rendered":"

I. Principio de medici\u00f3n<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Un transductor ultras\u00f3nico est\u00e1 hecho de material cer\u00e1mico piezoel\u00e9ctrico<\/strong>. La medici\u00f3n se logra mediante el proceso de conversi\u00f3n energ\u00eda el\u00e9ctrica en energ\u00eda mec\u00e1nica y luego volver a la energ\u00eda el\u00e9ctrica<\/strong>, basado en el tiempo necesario para esta conversi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

En otras palabras, el principio de trabajo de un transductor ultras\u00f3nico es emitir ondas ultras\u00f3nicas y recibir ecos reflejados<\/strong>. Medindo con precisi\u00f3n la diferencia de tiempo t<\/strong> entre transmisi\u00f3n de onda ultras\u00f3nica y recepci\u00f3n de eco, y combinando esto con compensaci\u00f3n de velocidad de sonido (C)<\/strong> basado en la temperatura ambiente, la distancia de medici\u00f3n se calcula utilizando la siguiente f\u00f3rmula:<\/p>\n\n\n\n

D = C \u00d7 t \/ 2<\/strong><\/p>\n\n\n\n

II. Problemas encontrados en aplicaciones pr\u00e1cticas<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Problema<\/strong><\/strong><\/td>Fenomen\u00f3n y Causa<\/strong><\/strong><\/td>Soluciones<\/strong><\/strong><\/td><\/tr>
Steam Environment<\/td>Fen\u00f3meno:<\/strong> El nivel l\u00edquido a menudo no se detecta.
Causa:<\/strong> En ambientes de vapor, la impedancia ac\u00fastica del medio es alta, y se producen refracci\u00f3n y reflexi\u00f3n, lo que da lugar a una atenuaci\u00f3n excesiva de las ondas ultras\u00f3nicas.<\/td>		\u25cfUse a sensor de nivel ultras\u00f3nico no invasivo (superficie externa)<\/strong> para medir desde abajo y evitar el medio de vapor.
\u25cf Reemplazar con un sensor anticondensaci\u00f3n de largo alcance<\/strong>, aumentando el poder de transmisi\u00f3n para que el eco pueda ser detectado.
\u25cfUse a transmisor de nivel sumergible<\/strong> (basado en presi\u00f3n) para medir el nivel l\u00edquido.<\/td><\/tr>
Ambiente de polvo (T\u00edpicamente Materiales s\u00f3lidos)<\/td>Fen\u00f3meno:<\/strong> No se puede detectar el nivel.
Causa:<\/strong> El polvo absorbe ondas ultras\u00f3nicas, y con el tiempo el polvo se acumula en la cara del sensor.<\/td>		\u25cf Reemplazar con un sensor de largo alcance<\/strong> y realizar mantenimiento regular.
\u25cfInstall an sistema de purga de aire<\/strong> crear un espacio libre de polvo.
\u25cfUse a medidor de radar<\/strong>, que casi no se ve afectada por el polvo y las part\u00edculas suspendidas.  <\/td><\/tr>
Foam on Liquid Surface<\/td>Fen\u00f3meno:<\/strong> El nivel medido corresponde a la superficie de espuma en lugar del nivel l\u00edquido real, o el nivel no se puede detectar.
Causa:<\/strong> Foam consta de numerosas burbujas de diferentes tama\u00f1os. Cuando las ondas ultras\u00f3nicas entran en la capa de espuma, la reflexi\u00f3n y refracci\u00f3n continuas difusas ocurren en interfaces gas-liquid.<\/td>		\u25cfUse a sensor de nivel ultras\u00f3nico no invasivo<\/strong> para medir desde el fondo y evitar la influencia de la espuma.
\u25cfUse a transmisor de nivel capacitivo<\/strong>, que mide directamente la capacitancia generada por el l\u00edquido y no se ve afectada por la espuma.
\u25cfUse a transmisor de nivel sumergible<\/strong> (basado en presi\u00f3n) para medir el nivel l\u00edquido.<\/td><\/tr>
Condiciones agitadas<\/td>Fen\u00f3meno:<\/strong> Valores de medici\u00f3n incorrectos o incapacidad para detectar nivel.
Causa:<\/strong> La fluctuaci\u00f3n de la superficie l\u00edquida y la inclinaci\u00f3n de la superficie alteran la trayectoria del eco, aumentando la longitud de la ruta y reduciendo la fuerza de la se\u00f1al.<\/td>		\u25cfUse a transmisor de nivel capacitivo<\/strong>, que no se ve afectada por fluctuaci\u00f3n o inclinaci\u00f3n de la superficie l\u00edquida.
\u25cfUse a transmisor de nivel sumergible<\/strong> (basado en presi\u00f3n) para medir el nivel l\u00edquido.<\/td><\/tr>
Probe Contacto con Metal<\/td>Fen\u00f3meno:<\/strong> Valores de medici\u00f3n incorrectos.
Causa:<\/strong> Las ondas ultras\u00f3nicas emitidas por la sonda experimentan una fuerte reflexi\u00f3n al ponerse en contacto con el metal, y la vibraci\u00f3n met\u00e1lica contin\u00faa interfiriendo con la medici\u00f3n.<\/td>		\u25cf No montar el sensor directamente en metal; utilizar un adaptador de pl\u00e1stico o soporte<\/strong>.
\u25cfSi la instalaci\u00f3n en metal es inevitable, a\u00f1adir juntas de aislamiento de goma<\/strong>Si una junta es insuficiente, deben usarse m\u00faltiples juntas.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

III. Concepto de Beam Angle<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

El Beam Angle<\/strong> de ondas ultras\u00f3nicas se refiere a \u00e1ngulo incluido de la regi\u00f3n c\u00f3nica<\/strong> en la que la energ\u00eda ultras\u00f3nica se concentra principalmente durante la propagaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Es una par\u00e1metro n\u00facleo<\/strong> de instrumentos de nivel ultras\u00f3nico y nivel de puntos (unidad: grados \u00b0), determinando el \u00e1rea de cobertura ultras\u00f3nica. Tambi\u00e9n es una referencia clave para evitar estructuras met\u00e1licas y agitadores durante la instalaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Relaci\u00f3n entre \u00e1ngulo de haz y frecuencia:<\/strong>
Para sondas del mismo tama\u00f1o, mayor frecuencia resulta en un \u00e1ngulo de haz m\u00e1s peque\u00f1o<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

IV. Rango de medici\u00f3n y zona de ciego<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Rango de medici\u00f3n<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

El rango de medici\u00f3n se refiere al distancia m\u00e1xima que la sonda puede medir eficazmente<\/strong>. Exceeding the measurement range may result in no measurement or inaccurate measurement.<\/p>\n\n\n\n

En aplicaciones pr\u00e1cticas, se recomienda en general el rango de medici\u00f3n requerido real 10%\u201320% mayor que el rango nominal especificado en la hoja de datos<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

El rango de medici\u00f3n est\u00e1 relacionado con potencia de transmisi\u00f3n y recepci\u00f3n de sensibilidad<\/strong>. Cuanto mayor sea la potencia de transmisi\u00f3n y mejor la sensibilidad de recepci\u00f3n, mayor ser\u00e1 el rango de medici\u00f3n. Generalmente, Las sondas de baja frecuencia pueden lograr una mayor potencia de transmisi\u00f3n<\/strong>, por lo que son las sondas con mayores rangos de medici\u00f3n normalmente funcionan en frecuencias inferiores.<\/p>\n\n\n\n

\u00c1ngulo muerto<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La zona ciega se refiere a la distancia directamente debajo de la sonda donde la medici\u00f3n exacta no es posible. La medici\u00f3n de distancias m\u00e1s cortas que la zona ciega resultar\u00e1 en mediciones inexactas o fallidas.<\/p>\n\n\n\n

En aplicaciones pr\u00e1cticas, se recomienda generalmente que la zona ciega requerida sea real 10%\u201320% menor que la zona ciega especificada en la hoja de datos<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

La esencia de la zona ciega es vibraci\u00f3n residual de la cer\u00e1mica piezoel\u00e9ctrica<\/strong>. Si el objeto medido est\u00e1 demasiado cerca de la sonda, el sensor no puede distinguir entre ondas transmitidas y ecos retornados, causando fallo de medici\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Generalmente, sondas de alta frecuencia tienen menor potencia de transmisi\u00f3n y menor vibraci\u00f3n residual<\/strong>, resultando en una zona ciega m\u00e1s peque\u00f1a. Esto explica por qu\u00e9 rango de medici\u00f3n de sensores ultras\u00f3nicos y zona ciega son siempre proporcionales<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

V. Frecuencia ultras\u00f3nica<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

La frecuencia ultras\u00f3nica de un sensor de nivel o nivel de punto se refiere a la vibraci\u00f3n mec\u00e1nica <\/strong>frecuencia de ondas ultras\u00f3nicas emitidas por la sonda, medida en kilohertz (kHz).<\/p>\n\n\n\n

La mayor\u00eda de las sondas ultras\u00f3nicas KACISE operan dentro de la gama de 30\u2013200 kHz, cubriendo rangos de medici\u00f3n de 15 m a 1 m, con zonas ciegas de 0,6 m a 0,1 m.<\/p>\n\n\n\n

Relaci\u00f3n entre la frecuencia ultras\u00f3nica y la precisi\u00f3n<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Las ondas ultras\u00f3nicas de mayor frecuencia tienen longitudes de onda m\u00e1s cortas, lo que permite una mejor detecci\u00f3n de peque\u00f1os cambios en la superficie reflectante, dando lugar a una mayor resoluci\u00f3n y precisi\u00f3n absoluta.<\/p>\n\n\n\n

Las ondas ultras\u00f3nicas de baja frecuencia tienen longitudes de onda m\u00e1s largas, menor resoluci\u00f3n y menor precisi\u00f3n absoluta.<\/p>\n\n\n\n

Referencia absoluta entre el valor real y el valor medido. En hojas de datos, la precisi\u00f3n se expresa normalmente como porcentaje de escala completa (FS).<\/strong><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

I. Measurement Principle An ultrasonic transducer is made of piezoelectric ceramic material. Measurement is achieved through the process of converting electrical energy into mechanical energy and then back into electrical energy, based on the time required for this conversion. In other words, the working principle of an ultrasonic transducer is to emit ultrasonic waves and […]<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","ast-disable-related-posts":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[114],"tags":[],"class_list":["post-23932","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ultrasonic-sensor"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23932","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=23932"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23932\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=23932"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=23932"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kcsensor.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=23932"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}