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Hidrología

Es la ciencia que trata de las aguas de la Tierra, su ocurrencia, circulación y distribución, sus propiedades físicas y químicas y su influencia sobre el medio ambiente, incluyendo su relación con los seres vivientes. El dominio de la hidrología abarca la historia completa de la existencia del agua sobre la tierra. 

En hidrología, los estudios se centran al análisis del ciclo hidrológico que no es más que una sucesión de etapas que atraviesa el agua al pasar de la atmosfera a la tierra y volver a la atmosfera: evaporación desde el suelo, mar o aguas continentales, condensación de nubes, precipitación, acumulación en el suelo o masas de agua y evaporación. 

SensorVital ingenia sistemas de monitoreo integrado con diferentes tecnologías de medición, almacenamiento, envío telemétrico de datos y plataformas de administración de la información, así como sistemas de alerta temprana.

Sensores de presión

Son especialmente diseñados para trabajar sumergidos en líquidos como agua, aceite, cloros, etc. Miden la presión que tienen sobre sí mismos, por lo que indirectamente también se emplean para medir el nivel. Aunque los sensores de presión estén sumergidos, pueden proporcionar señales de salida amplificadas ya que su protección es la más elevada disponible IP68. Tenemos:

  • Medidores de presión Absolutos
  • Medidores de presión Ventilados
  • Medidores con datalogger incorporado

Ventajas:

  • Alta precisión en particular los sensores ventilados
  • Costo del sensor es más económico que otras tecnologías
  • De acuerdo a la aplicación y corrosión del agua, se pueden usar distintos materiales de carcasa como acero inoxidable, cerámica o titanio.
  • Opción de cable ventilado para sensor y evitar instalar un sensor barométrico para compensación
  • Podemos instalar el sensor con más de 300 metros de cable
  • Se puede calibrar el sensor según la columna máxima de agua a medir
  • Se puede conectar en cualquiera de nuestros dataloggers Campbell Scientific y otros registradores hidrológicos


Desventajas:

  •  Al ser un sensor sumergible este se ve expuesto a la fuerza de los ríos y se debe construir una protección, especialmente en ríos caudalosos para evitar que el sensor sea arrastrado. Lo que significa costos en la infraestructura civil.
  • De igual manera, dado que el sensor se encuentra sumergido puede requerir mantenimiento períodico.
  • Cuando es un sensor absoluto se debe instalar un sensor barométrico para compensación el cual incrementa el costo.

 

Sensores ultrasónicos

Este sensor de no contacto, conjuntamente con los radares, son alternativas muy importantes para monitorear el nivel de agua en ríos, canales abiertos, lagunas, tanques, etc. en sitios en donde sea muy costosos o complejo instalar un sensor sumergible.

Ventajas:

  • La instalacion se lo realiza fuera del agua al igual que los radares
  • Se requiere una obra civil simple para la instalación
  • En sitios donde el cause del río cambia mucho puede ocurrir que el sensor quede fuera del rango de medición.

Desventajas:

  • Requiere de un sensor de temperatura y Humedad relativa para su instalación

 

 

Medidores de radar

Se trata al igual que el sensor ultrasónico de una sensor de NO CONTACTO. Es la tecnología más moderna en mediciones ambientales e hidrológicas. Ofrecen múltiples posibilidades de montaje y pueden integrarse fácilmente en estructuras ya existentes, lo que reduce considerablemente los costes de instalación.

NOTA: Consulte sobre nuestras opciones para medición de caudal en línea con nuestro sensor  radar combinado de nivel y velocidad.

Ventajas:

  • Instalación de sensores fuera del agua
  • A diferencia del sensor ultrasónico no requiere compensación por temperatura y humedad relativa.
  • Amplio rango de medición
  • Se requiere una obra civil simple para la instalación

Desventajas:

  • El calculo de altura del agua es a partir de la distancia desde el equipo hacia el agua, por lo que se debe controlar la sección y sedimentos
  • Debe escogerse por tanto muy bien la sección de instalación
  • En sitios donde el cause del río cambia mucho puede ocurrir que el sensor quede fuera del rango de medición.
Sensores de Burbuja

El sensor de burbuja consiste de un sensor de presión y un compresor de generación constante de un flujo de gas que genera x número de burbujas por minuto, de ahí su nombre, hacia el cuerpo de agua en medición a través de una manguera, la cual es el único elemento del sistema en contacto con el agua. La presión requerida para forzar que el aire pase a través de la manguera es proporcional a la profundidad del líquido (nivel del agua).

Ventajas:

Dado que es una tecnología muy usada y desde hace muchos años, al ser este un equipo electrónico puede servir para automatizar stilling Wells existentes.

  • Equipo sumergible (la manguera), pero a la vez su parte de medición y almacenaje de datos se encuentra fuera del agua
  • La manguera del sistema es la única que tiene contacto con el agua
  • Ofrecemos un sistema con uso oxigeno y no el tradicional hidrogeno
  • Unidad compacta, fácil de instalar.
  • El equipo que generalmente ofrecemos es libre de mantenimiento. La botella de gas o desecante no requieren ser reemplazados.
  • Se puede interconectar a SDI-12 y 4-20mA salidas simultáneas.
  • Sirve para instalaciones diversas de mucha presión como presas, embalses, etc.
  • Su duración es mucho mayor que cualquier de los sensores expuestos, pues la parte electrónica es simple y no se afecta en medio ambientes complejos.
  • En el caso de ríos con cambio de cause dramático, se pueden hacer instalaciones especiales.
  • Se puede fácilmente ir ampliando su instalación si muchos recursos (sistema de manguera).

 Desventajas:

  • Los costos de la obra civil pueden ser menores que los de un sensor de presión pero mayores que un sensor de no contacto externo.
  • El costo es mayor que el de un sensor
Shaft Encoders

Es un instrumento que funciona básicamente a través de una polea, flotador y contrapeso, es de fácil instalación y mantenimiento. El sistema Shaft Encoders tiene rotación magnética y un dispositivo de efecto hall para una precisa medición del nivel de agua.

 Ventajas:

  • De las mediciones más precisas del nivel de agua, pues es un registro mecánico, que ha sido automatizado en este mecanismo.
  • Cuenta con una pantalla en la cual se puede visualizar los datos
  • Dado que es una tecnología muy usada y desde hace muchos años, al ser este un equipo electrónico puede servir para automatizar stilling Wells existentes.
  • Unidad compacta, fácil de instalar.
  • Equipo libre de mantenimiento
  • Se puede interconectar a SDI-12 y 4-20mA salidas simultáneas.
  • Sirve para instalaciones diversas de mucha presión como presas, embalses, etc.
  • Su duración es mucho mayor que cualquier de los sensores expuestos, pues la parte electrónica es simple y no se afecta en medio ambientes complejos.

Desventajas:

  • Se requiere construir un pozo robusto (stilling well) junto al rio para instalar el equipo 
Regletas o escalas Limnimétricas

Permiten la lectura ocular directa de la altura del nivel de agua de ríos o canales abiertos, requieren de un observador calificado para realizar las lecturas diarias y además necesitan ser limpiadas, periódicamente, por lo que deben colocarse en lugares de fácil acceso.

Nota: Es un accesorio de uso casi obligatorio en las instalaciones de medición hidrológica, para chequear el desempeño de sensores automáticos

Ventajas:

  • Se puede observar el nivel del agua con facilidad
  • Pueden instalarse en estructuras de puentes para no realizar obras civiles
  • Son reflectivas para poder visualizar
  • Tiene alto relieve

 

Desventajas:

  • En algunos sitios se requiere de infraestructura civil para su instalación
  • Corren el riesgo de ser arrastradas por el rio en crecidas
  • El observador puede equivocarse en las lecturas

 

Molinetes: Sónico

 Este equipo utiliza el sistema Velocímetro Acústico Dopler (ADV), porporciona la velocidad del agua, y el caudal a través de la medición de componentes X, Y, Z, puesto que el equipo envía 3 señales sónicas al agua como puntos de referencia de movimiento en el agua.

Ventajas:

  • Equipo ligero resistente
  • Calculo de caudal luego de mediciones de subsecciones
  • No necesita de calibración
  • Sensor de temperatura incorporado

 

Desventajas:

  • Se necesita equipos adicionales de protección personal como trajes de aforo para poder ingresar al rio
  • Mediciones solamente con barras, no se puede usar desde puentes o en ríos o canales caudalosos.
  • Mediciones en aguas poco profundas
  • Se requiere un mínimo de conductividad en el río para que el efecto doppler de buen resultado.

 

 

Molinetes: Universal

El sistema consiste en que el agua hace rotar una hélice calibrada de precisión, lo que se traduce en velocidad del líquido. Mientras que para establecer la altura del agua, y para facilitar  el aforo, se utiliza barras limnimétricas, o tornos-gruas que suspenden el equipo a distintas profundidades del agua para calcular el caudal.

Ventajas:

  • Sistema es además de un sistema de mediciL.
  • Perfil del cuerpo en custi un perfil del fondo del cuerpo medido. Por lo que nos proporciona tanto una medición en si mismo, un método de chequeo de otras tecnologías.
  • La medición que se obtiene es de caudales parciales y caudal total
  • Se puede medir tanto introduciéndose al rio como desde un puente, botes, tarabita, etc
  • Tecnología de precisión
  • Fácil mantenimiento
  • Larga durabilidad en el tiempo
  • Proveemos hélices de distintas calibraciones para diversos caudales y aplicaciones.
  • Hélices de Acero Inoxidable y plástico ABS, que se puede intercambiar con facilidad
  • Construcción robusta
  • Hélices con calibración individual multipunto 

 Desventajas:

  • Se necesita equipos adicionales de protección personal como trajes de aforo para poder ingresar al río
  • El costo de los accesorios (barras, pesas, tornos) puede ser significativo.
  • Tiempo de la medición puede ser mejorado con el uso de otras tecnologías.
Perfilador acústico Doppler

Este equipo funciona como un bote que va escaneando el perfil del río para calcular el caudal total de cualquier cuerpo de agua a la vez que entrega un perfil del fondo del cuerpo medido. Por lo que nos proporciona tanto una medición de caudal como una batimetría con el perfil del cuerpo en custión.

La velocidad en un punto se mide y calcula a través de un sistema emisor-receptor y un microprocesador que la calcula mediante la emisión de trenes de ondas que se reflejan en las partículas circulantes en el agua y son seguidamente captados. El análisis de las frecuencias proporciona el dato de velocidad. El principio de medida es analógico, pero el sistema puede proporcionar una señal analógica o digital. 

Ventajas:

  • Son pequeños, portátiles y fácil de operar
  • Sistema robusto
  • Puede ser utilizado en condiciones extremas, con el flotador tipo bote o desde un bote o barco a motor.
  • Combinan múltiples frecuencias acústicas para las mediciones más precisas en canales poco profundos y profundos.
  • Amplia memoria interna
  • Los cálculos de la descarga se realizan dentro del equipo (no en la computadora externa) – Eliminando la posibilidad de pérdida de datos por fallas en la comunicación
  • Alto nivel de muestreo que garantiza un confiable y robusto registro de datos.
  • Es segura su operación pues no se requiere ingresar al agua.
  • Rapidez. Hacer un aforo de un río nunca fue tan sencillo y rápido.
  • Presenta en sus datos el perfil de profundidad del río o canal.

 

 

Desventajas:

  • Debe escogerse muy bien la sección del río, para evitar choque de piedras o causes torrentosos que resulten en saltos del equipo, lo que al final redundarán en perdida de señal de medición.
Aforador de sal y rodamina

Se basa en el principio de una solubilidad completa y homogénea de una sal en el agua, de tal manera que el cambio de concentración permita calcular el caudal. Para facilitar este proceso, es conveniente que se emplee una sal de bajo costo y que su concentración sea mínima en el caudal objeto de medición. El flujo debe ser turbulento para lograr la disolución completa de la sal aplicada.

Ventajas:

 

  • Es aplicable en ríos en donde las condiciones de turbulencia, baja altura del afua,  piedras o secciones cambiantes, harian imposible aforar con otra tecnología.
  • Es muy exacta su medición
  • Es segura su operación pues no se requiere ingresar al agua.

 

 

Desventajas:  

 

  • Requiere de un método y protocolo de trabajo adecuado
  • Se requiere complementos sencillos como balanzas para pesar la sal y recipientes de mezcla.
Radar

Es una tecnología de medición de NO CONTACTO, y no se ve afectada por cambios de temperatura, movimientos provocados por el viento, niebla o lluvia, como resultado las mediciones son más estables. En la medición de caudal en canales abiertos, un sensor de radar es considerablemente más adecuado por cuanto se encuentra fuera del agua.

Ventajas:

  • Envío de datos de caudal en tiempo real, cada minuto si se requiere
  • Diseño compacto
  • Capaz de medir velocidades altas hasta 15 m/s
  • Interfaces adicionales SDI 12, RS 485, analógica.
  • Se puede medir los cambios en el lecho del río y ajustar los valores
  • Bajo consumo de energía

Desventajas:

  • La sección del río debe ser establecida, monitoreada y calculada previo a su instalación y durante su ejecución.
Medidor acústico Doppler

Se trata de una tecnología que debe está sumergida en el agua para funcionar, ya sea desde arriba hacia abajo, desde los costados, y/o principalmente desde el fondo de un canal hacia la superficie.

El efecto Doppler es, pues, un incremento (o una disminución) de la frecuencia de las ondas sonoras a medida que la distancia entre una fuente sonora y un receptor aumenta o disminuye. Una condición previa para que el caudalímetro de efecto Doppler funcione es que el fluido contenga partículas, burbujas de gas u otras inhomogeniedades similares, que reflejen las ondas de sonido.

Ventajas:                                                                                        

  • Envío de datos de caudal en tiempo real, cada minuto si se requiere
  • Diseño compacto

 

Desventajas:

  • Sugerimos su instalación en canales controlados donde no se de arrastre de materiales que puedan dañar al sensor.  

 

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