MEDIDAS DE CAUDAL

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Área Variable – Rotámetros: Se caracterizan por el cambio de área que se produce entre el elemento primario en movimiento y el cuerpo del medidor. El primero fue con flotador giratorio. El tubo empleado puede ser de vidrios o metálicos. Vidrios: Sirven para guiar al flotador, bien lisos. Metálicos: son siempre cónicos lisos y precisan de extensión para no tener una lectura directa. La relación del diámetro interno del tubo y diámetro de cabeza del flotador es 1.20 a 1.35. El material más empleado es el acero inoxidable 316.

Perfiles de construcción de los flotadores: Esféricos ( Bajo caudal - poca presión- Considerable Visco) Cilíndrico, con borde plano ( Caudal Medio y elevado – Influencia Media Visco), con borde saliente de cara inclinada contra el flujo ( Menor Influ de Visco-Comparación tobera), bordes salientes contra el flujo( Mínima Influ Visco – Comparación: Placa-Orificio o Tobera).

El intervalo de medida de los rotámetros es usualmente de 1 a 10 (relación entre el caudal mínimo y el máximo) con una escala lineal. Su exactitud es del orden de ± 2% de toda la escala cuando están sin calibrar y de ± 1% con calibración.

Velocidad

Vertederos y Venturi

Vertederos provocan una diferencia de altura del líquido en el canal, entre la zona anterior del vertero y su punto más bajo. Debe formar un ángulo recto con dirección del caudal y el canal aguas arriba debe ser recto con una distancia de 10 veces la anchura.

Tipos:

Rectangular: Simple, fácil de construir, económico. Es apto para la medida de caudales de 0-60 m3/h a 0-2.000 m3/h.

Triangular o en V: Consiste en una placa con un corte en forma de V en el vértice dirigido hacia abajo. Es apto para la medida de caudales de 0-30 m3/h a 0-2.300 m3/h.

Cipolletti o trapezoidal: Con la ranura de trapecio invertido. Su campo es igual al rectangular.

Vertedero Parshall o Venturi: cuando un vertedero normal no es el adecuado, debido cuando un líquido transporta gran cantidad de solidos o sedimentos, no existe altura de presión suficiente. Puede utilizarse para caudales superiores a 0-30 m3/h.

Turbinas: Consisten en un rotor que gira al paso del fluido con una velocidad proporcional al caudal. El flujo choca con las palas del rotor, esto produce un área de baja presión, entonces la presión diferencial hace que las palas giren. Frecuencia que genera el rotor 250 a 1200 ciclos por segundo para el caudal máximo

Transductores ultrasónicos

Los transductores ultrasónicos con un solo haz tienen una exactitud del ± 2% al ± 3% y un intervalo de medida de caudales de 20 a 1 con una escala lineal. Con dos haces, la exactitud alcanza ± 0,5%. Con tres haces la exactitud llega al ± 0,3%.

Método de Doppler: Se proyectan ondas sónicas a lo largo del flujo del fluido y se mide el corrimiento de frecuencia que experimenta la señal de retorno al reflejarse el sonido en partículas suspendidas o burbujas de gas contenidas en el fluido.

Fuerza (medidor de placa): Consiste en una placa instalada directamente en el centro de la tubería y sometida al empuje o fuerza de impacto del fluido.

Tensión inducida (medidor magnético de caudal): La ley de Faraday establece que la tensión inducida a través de cualquier conductor, al moverse este perpendicularmente a través de un campo magnético es proporcional a la velocidad del conductor. Rio Támesis (1832) suponía que el agua del rio circulaba perpendicularmente al campo magnético de la Tierra. Sumergió una probeta en el agua y esperaba una señal que variara la velocidad.

Desplazamiento Positivo: Miden el caudal en volumen, contando volúmenes separados del líquido. Tipos:

Disco Basculante: dispone de una cámara circular con un disco plano móvil dotado de una ranura en la que está intercalada una placa. La exactitud es del ± 1% al ± 5%. La presión máxima es de 100 bar y el caudal máximo es de 600 l/min y se fabrica para pequeños tamaños de tubería.

Medidor de Pistón Oscilante: una cámara de medida cilíndrica con una placa divisora que separa los orificios de entrada y de salida. La exactitud normal es del ± 1%, pudiéndose llegar al ± 0,2% con pistón metálico y ± 0,5% con pistón sintético, dentro de un margen de caudal de 5:1. Se fabrican para tamaños de tubería de hasta 3" con caudales máximos de 1.200 l/min y presiones máximas de 20 bar. Se aplican en la medición de caudales de agua y de líquidos viscosos o corrosivos.

Medidor de Pistón Alternativo: de varios pistones, pistones de doble acción, válvulas rota_ vas, válvulas deslizantes, horizontales. Estos instrumentos se han empleado mucho en la industria petroquímica y pueden alcanzar una precisión del ± 0,2%.

Medidor Rotativo: Tiene válvulas rotativas que giran excéntricamente rozando con las paredes de una cámara circular y transportan el líquido, en forma incremental, de la entrada a la salida. El sistema birrotor consiste en dos rotores, sin contacto mecánico entre sí, que giran como únicos elementos móviles en la cámara de medida.

Los medidores ovales: disponen de dos ruedas ovales que engranan entre sí y tienen

un movimiento de giro debido a la presión diferencial creada por el líquido. La acción del líquido va actuando alternativamente sobre cada una de las ruedas dando lugar a un giro suave de un par casi constante.

Accesorios

El medidor de caudal por remolino: Se basa en la determinación de la frecuencia del remolino producido por una hélice estática situada dentro de la tubería a cuyo través pasa el fluido. La exactitud del instrumento es del ± 1% al ± 1,5%.

Vórtex: basados en el efecto Von Karman, donde un cuerpo en forma de cono genera alternativamente vórtices (áreas de baja presión e inestabilidad) desfasados en 180°, cuya frecuencia es directamente proporcional a la velocidad y, por lo tanto, al caudal. 15 diámetros aguas arriba y de 5 diámetros aguas abajo. La exactitud es del ± 0,75% para líquidos y del ± 1% para gases.

MEDIDORES DE CAUDAL MASA

Medidores volumétricos compensados: Con compensación de densidad se basan en trasmitir la densidad al medidor volumétrico. Sistemas:

Unidad compensadora: Trabaja con un transmisor de