Gracida Procesos Industriales
Blog

Sensores de nivel para silos y tolvas: tipos y cómo elegir

Publicado el

Ilustración de un sensor de nivel 3D midiendo la superficie irregular de material a granel dentro de un silo

Los sensores de nivel para silos y tolvas se dividen en dos grupos: los de punto, que avisan cuando el material alcanza una altura (alto, bajo o intermedio), y los continuos, que miden el nivel en todo momento. Para elegir, primero define si necesitas una alarma o una medición de inventario, y después considera el material (polvo, granulado, densidad, temperatura), la geometría del silo y las condiciones de polvo del proceso.

En esta guía revisamos las tecnologías más comunes para sólidos a granel y los criterios que se usan para seleccionarlas. Puedes conocer las opciones disponibles en nuestra sección de sensores de nivel y control de inventarios.

¿Para qué sirve un sensor de nivel en un silo o tolva?

  • Evitar sobrellenados que pueden dañar filtros de venteo, derramar material o presurizar el silo durante la carga neumática.
  • Evitar que el silo se vacíe y deje sin alimentación a un proceso o permita la entrada de aire a una línea.
  • Conocer el inventario para planear compras, producción y entregas.
  • Automatizar el arranque y paro de transportadores, válvulas y alimentadores.

¿Qué tipos de sensores de nivel de punto existen?

Los sensores de punto se instalan a la altura donde se quiere detectar el material. Son sencillos y suelen tener un costo menor que los continuos.

  • Paleta rotatoria: un pequeño motor hace girar una paleta; cuando el material la detiene, el sensor cambia de estado. Es robusto y muy usado en granos, pellets y muchos polvos.
  • Vibratorio (horquilla o varilla): detecta el cambio en la vibración cuando el material cubre el elemento. Funciona bien con polvos finos y materiales de baja densidad.
  • Capacitivo (RF): detecta el cambio de capacitancia cuando el material rodea la sonda. Útil en polvos y materiales que tienden a formar costra, con ajuste adecuado.
  • Diafragma: el peso del material empuja una membrana montada en la pared y acciona un interruptor. Sencillo, sin partes que penetren el silo.
  • Inclinación (tilt switch): un cuerpo suspendido se inclina cuando el material lo alcanza. Común en pilas abiertas, bandas y tolvas de descarga.

¿Qué tipos de sensores de nivel continuo existen?

  • Radar sin contacto: emite ondas de radar desde la parte superior y mide el tiempo de retorno. Tolera bien el polvo, la temperatura y la presión, y es una opción frecuente en silos altos.
  • Radar de onda guiada: la señal viaja por un cable o varilla hasta el material. Es preciso, pero el cable soporta esfuerzos de tensión con materiales pesados, lo que se debe considerar en la instalación.
  • Ultrasónico: mide con ondas sonoras. Es económico y adecuado para tolvas o silos con poco polvo; el polvo denso, la espuma o la temperatura pueden afectar la señal.
  • Plomada o yo-yo: un peso desciende con un cable hasta tocar el material y mide la distancia recorrida. Es una tecnología mecánica muy usada en silos polvosos; tiene partes móviles que requieren mantenimiento.
  • Láser: medición por haz de luz, útil en recipientes estrechos o altos con buena visibilidad; el polvo intenso limita su uso.
  • Escáner 3D (acústico): mide múltiples puntos de la superficie y estima el volumen real, considerando conos y cráteres que se forman al cargar y descargar. Es útil en silos grandes donde un solo punto no representa bien el inventario.

¿Cómo se comparan las tecnologías?

Esta comparativa es orientativa; el desempeño real depende del material y de la instalación.

Comparativa de sensores de nivel para sólidos

Paleta rotatoria
Punto. Robusta y económica; adecuada para granos, pellets y muchos polvos.
Vibratorio
Punto. Buena opción para polvos finos y materiales ligeros.
Capacitivo
Punto. Útil con polvos y materiales que generan costra; requiere calibración.
Radar sin contacto
Continuo. Tolera polvo, temperatura y presión; buen desempeño en silos altos.
Ultrasónico
Continuo. Económico; mejor en ambientes con poco polvo.
Plomada (yo-yo)
Continuo por muestreo. Muy usada en silos polvosos; tiene partes móviles.
Escáner 3D
Continuo y volumétrico. Estima el inventario con superficies irregulares.

¿Cómo elegir el sensor de nivel adecuado?

  1. Define el objetivo: alarma de alto o bajo nivel (punto) o medición de inventario (continuo). Muchas plantas combinan ambos: un sensor continuo para inventario y uno de punto como respaldo contra sobrellenado.
  2. Caracteriza el material: densidad aparente, granulometría, humedad, temperatura y tendencia a formar costra o puentes.
  3. Evalúa el ambiente: polvo durante la carga neumática, condensación, vibración, presión y, en su caso, clasificación de áreas por polvos combustibles.
  4. Considera la geometría: altura y diámetro del silo, ubicación de la boquilla, chorros de llenado y estructuras internas que puedan generar ecos falsos.
  5. Revisa la integración: tipo de salida (relevador, 4–20 mA, protocolos digitales), alimentación eléctrica y si se requiere monitoreo remoto del inventario.

Errores comunes al instalar sensores de nivel

  • Colocar un sensor de punto o un sensor continuo justo en el chorro de llenado.
  • Instalar sensores de punto donde el material forma puentes o se acumula en la pared, provocando lecturas falsas.
  • Ignorar la carga mecánica que el material ejerce sobre cables y sondas en silos altos.
  • Medir el inventario con un solo punto en silos grandes, sin considerar el cono de carga o el cráter de descarga.
  • No prever acceso para mantenimiento y limpieza del sensor.

¿Y si necesito saber si el material está fluyendo?

Un sensor de nivel indica cuánto material hay, pero no si se está moviendo. Para detectar si una tubería, canalón o descarga tiene flujo, o si se detuvo, se usan sensores de flujo de material, que complementan a los de nivel en la protección de transportadores y procesos.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el mejor sensor de nivel para un silo de cemento o polvo fino?

No hay una única respuesta. En silos polvosos suelen usarse radar sin contacto, plomada o escáner 3D para medición continua, y sensores vibratorios o de paleta para alarmas de punto. La selección final depende de la altura del silo, el polvo durante la carga y la precisión requerida.

¿Qué diferencia hay entre un sensor de nivel de punto y uno continuo?

El de punto solo indica si el material alcanzó cierta altura, como un interruptor. El continuo informa el nivel en todo momento, lo que permite calcular el inventario.

¿Funcionan los sensores ultrasónicos con polvo?

Pueden funcionar en tolvas o silos con poco polvo, pero el polvo denso durante el llenado puede atenuar la señal. En esos casos se suele preferir radar u otra tecnología más tolerante al polvo.

¿Se puede medir el volumen real de un silo con superficie irregular?

Sí. Los escáneres 3D miden varios puntos de la superficie y estiman el volumen considerando conos y cráteres, algo que un sensor de un solo punto no puede hacer.

¿Necesito un sensor de alto nivel si ya tengo uno continuo?

Es una práctica común y recomendable. Un sensor de punto independiente funciona como respaldo contra sobrellenado si el sensor continuo falla o se descalibra.

¿Necesitas medir el nivel de tus silos y tolvas?

Cuéntanos tu material, capacidad y proceso, y te ayudamos a definir la solución. Llámanos al 81 8362 8765.

Más artículos