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

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.

• 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.

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.

• 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.

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.

• 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.

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.