“MEDICIONES DE FLUJO”.

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Fluxómetro de turbina:

El fluido provoca que el rotor de la turbina gire a una velocidad que depende de la velocidad de flujo. Conforme cada una de las aspas de rotor pasa a través de una bobina magnética, se genera un pulso de voltaje que puede alimentarse de un medidor de frecuencia, un contador electrónico u otro dispositivo similar cuyas lecturas puedan convertirse en velocidad de flujo. Velocidades de flujo desde 0.02 L/min hasta algunos miles de L/min se pueden medir con fluxómetros de turbina de varios tamaños

Fluxómetro de vórtice:

Este tipo de fluxómetros genera una obstrucción chata colocada en la corriente de flujo provoca la creación de vórtices y su derrama del cuerpo a una frecuencia que es proporcional a la velocidad de flujo. Un sensor en el fluxómetro detecta a los vórtices y genera una indicación en la lectura del dispositivo medidor.

Conforme el flujo se aproxima a la cara frontal del elemento de derramamiento, este de divide en dos corrientes (de velocidad baja y alta). La diferencia en velocidad provoca que se generen capas de corte las cuales eventualmente se rompen en vórtices en forma alternada sobre los dos lados del elemento de derramamiento. La frecuencia de los vórtices creados en directamente proporcional a la velocidad de flujo y, por lo tanto, a la velocidad de flujo de volumen. Unos sensores detectan las variaciones de presión alrededor de los vórtices y generan una señal de voltaje. Los sistemas de instrumentación con frecuencia utilizan una señal analógica que varía desde 4 hasta 20 mA.

Los medidores de vórtice pueden alimentarse en una amplia variedad de fluido incluyendo líquidos sucios y limpios, así como gases y vapor.

Fluxómetro Magnético:

Su principio de medida esta basado en la Ley de Faraday, la cual expresa que al pasar un fluido conductivo a través de un campo magnético, se produce una fuerza electromagnética (F.E.M.), directamente proporcional a la velocidad del mismo, de donde se puede deducir también el caudal.

Está formado por un tubo, revestido interiormente con material aislante. Sobre dos puntos diametralmente opuestos de la superficie interna se colocan dos electrodos metálicos, entre los cuales se genera la señal eléctrica de medida. En la parte externa se colocan los dispositivos para generar el campo magnético.

Los componentes principales incluyen un tubo con un material no conductor, dos bobinas electromagnéticas y dos electrodos, alejados uno del otro, montados a 180° en la pared del tubo. Los electrodos detectan el voltaje generado en el fluido. Puesto que le voltaje generado es directamente proporcional a la velocidad del fluido, una mayor velocidad de flujo genera un voltaje mayor. Su salida es completamente independiente de la temperatura, viscosidad, gravedad específica o turbulencia. Los tamaños existentes en el mercado van desde 5 mm hasta varios metros de diámetro.

Métodos de medición de flujos de masas:

Algunos procesos requieren una medición de la masa del fluido entregado.

Una forma de obtener mediciones de la velocidad de flujo de masa es indicando la velocidad de flujo de volumen y por consiguiente mide en forma simultánea la velocidad del fluido. Por lo tanto, la velocidad de flujo de masa sería:

M= pQ

La velocidad de flujo de masa que es igual a la densidad por la velocidad de flujo de volumen. Si se conocen la densidad del fluido o se puede medir en una forma adecuada.Algunas veces, se necesita también la presión. Mediciones de temperatura y transductores de presión se encuentran disponibles fácilmente para proporcionar los datos necesarios. La gravedad específica puede medirse con un dispositivo llamado gravitómetro. La densidad se puede medir en forma directa en algunos fluidos con un densímetro. Las señales relacionadas con la velocidad de flujo de volumen, la temperatura, la presión, la gravedad específica, la densidad puede inducirse a dispositivos electrónicos especiales que llevan a cabo de una manera eficiente el cálculo de: M= pQ.

Los medidores de flujo de masa verdaderos evitan los problemas analizados anteriormente por medio de la generación de una señal proporcional a la velocidad de fluido de masa en forma en forma directa. El fluido entra al fluxómetro de la tubería del proceso y es dirigido con una trayectoria continua del mismo tamaño, que conduce al fluido, primero, a través de una espira; luego, a un cuerpo central, después a una segunda espira y por último hacia la salida de la tubería. Dos manejadores electromagnéticos puentean ambas espiras en sus extremos opuestos equidistantes del centro. El movimiento vibratorio generado mueve las dos espiras paralelas en forma alternada entre si y hacia afuera. El fluido en los tubos simultáneamente sigue la trayectoria de las espiras y se mueven en forma perpendicular a esa trayectoria debido a la acción de los manejadores. Una aceleración de Coriolis (y una fuerza de Coriolis correpondiente) se genera y es proporcional a la masa del fluido que corre a través de los tubos. Unos sensores montados cerca de los manejadores detectan la fuerza de Coriolis y transmiten una señal que puede relacionarse con la velocidad de flujo de masa.

La densidad del fluido puede medirse también con el tubo de flujo de masa de Coriolis.

Tubo de pilot

El tubo de Pitot se utiliza para calcular la presión total, también denominada presión de estancamiento, presión remanente o presión de remanso (suma de la presión estática y dinámica).Se utiliza para medir la velocidad del viento en aparatos aéreos y para cuantificar las velocidades de aire y gases en aplicaciones industriales.Mide la velocidad en un punto dado de la corriente de flujo, no la media de la velocidad del viento.El tubo de pilot es un tubo hueco puesto de tal forma que los extremos abiertos apuntan directamente a la corriente del fluido

Teoría de funcionamiento

En la embocadura del tubo se forma un punto de estancamiento. Ahí la velocidad (v1) es nula, y la presión, según la ecuación de Bernoulli, aumenta hasta:

[pic 5]

Por lo tanto:

[pic 6]

siendo:

- P0 y v0 = presión y velocidad