Medidores de Caudal

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Medidores de Caudal

• Ing. Mario Pérez

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Medidas de caudal

• En la mayor parte de las operaciones realizadas
  en los procesos industriales y en las efectuadas
  en laboratorio y en plantas piloto es muy
  importante la medición de los caudales de
  líquidos o de gases.

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(No Transcript)
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Medidores volumétricos

• Los medidores volumétricos determinan el caudal
  en volumen del fluido, bien sea directamente
  (desplazamiento), bien indirectamente por
  deducción.
• Presión diferencial
• Área variable
• Velocidad
• Fuerza
• Tensión inducida
• Torbellino

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Instrumentos de presión diferencial

• Elementos
• - Placa-orificio o diafragma
• - Tolbera
• - Tubo de Venturi
• - Tubo Pitot
• - Tubo

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Placa-orificio o diafragma

• Consiste en un placa perforada instalada en la
  tubería. Dos tomas conectadas en la parte
  anterior y posterior de la placa, captan esta
  presión diferencial la cual es proporcional al
  cuadrado del caudal.

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Tobera

• Esta situada en la tubería con dos tomas, una
  anterior y la otra en el centro de la sección mas
  pequeña. La tobera permite caudales 60
  superiores a los de la placa-orificio en las
  mismas condiciones de servicio.

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Tubo de Venturi

• Por medio de la reducción del diámetro, se
  pueden tomar muestras de la presión , antes y
  después de la reducción del diámetro. Una es la
  toma anterior y otra en la toma posterior.

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Tubo Pitot

• Mide la diferencia entre la presión total y la
  presión estática, es decir, la presión dinámica,
  la cual es proporcional al cuadrado de la
  velocidad.

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Tubo Annubar

• Es una innovación del tubo Pitot consta de dos
  tubos, el de presión total y el de presión
  estática .Es de mayor precisión que el tubo de
  Pitot.

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Área variable (rotametros)

• Son medidores de caudal de área variable en los
  cuales un flotador cambia su posición dentro de
  un tubo, proporcionalmente al flujo del fluido.
  Las fuerzas actúan sobre el flotador.

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Rotametro (tipos de flotadores)

• Esféricos
• Cilíndrico con borde plano
• Cilíndrico con borde saliente
• Cilíndrico con bordes contra el flujo

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Tipo de rotametros

• Rotametros de purga para caudales muy pequeños.
• Rotametros de vidrios indicación directa.
• Rotametros armados no permiten la lectura
  directa.
• Rotametros by-bass se emplean conectados a las
  tomas de una placa orificio o diafragma.

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Velocidad

• En la medición de caudales en canales abiertos,
  se utilizan vertederos de formas variadas que
  provocan una diferencia de alturas del liquido en
  le canal entre la zona anterior del vertedero y
  su punto mas bajo. Tipos de vertederos
  rectangular, triangular, cipolleti o trapezoidal,
  Pashall o Ventury

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Tipos de vertederos
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Fuerza (medidor de placa)

• Consiste en una placa instalada directamente en
  le centro de la tubería y sometida al empuje del
  fluido.

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Tensión inducida (medidor magnético)

• El conductor es el liquido y es la señal
  generada, esta señal es captada por dos
  electrodos rasantes con la superficie interior
  del tubo y diametralmente opuestos.

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Desplazamiento positivo

• Miden el nivel en volumen contando o integrando
  volúmenes separados de liquido. Existen cuatro
  tipos básicos de medidores
• Disco oscilante
• Pistón oscilante
• Pistón alternativo
• Rotativos
• Diafragma

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Medidor de disco oscilante

• Instrumento dispone de una cámara circular con un
  disco plano móvil dotado de una ranura en la que
  esta intercalada una placa fija. De modo que la
  cámara esta dividida por compartimentos separados
  de volumen conocido.

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Medidor de pistón oscilante

• Se compone de una cámara de medida cilíndrica
  con una placa divisora que separa los orificios
  de entrada y de salida.

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Medidor de pistón alternativo

• Es el mas antiguo de los medidores de
  desplazamiento positivo. El instrumento se
  fabrica en muchas formas de varios pistones,
  pistones de doble acción, válvulas rotativas,
  válvulas deslizantes horizontales.

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Medidor rotativo

• Este tipo de instrumento tiene válvulas
  rotativas que giran excéntricamente rozando con
  las paredes de una cámara circular y transportan
  el liquido en forma incremental de la entrada a
  la salida.
• Tipos de medidores rotativos
• Cicloidales
• Birrotor
• Ovales

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Cicloidales

• Contienen dos lóbulos del tipo Root engranados
  entre si que giran en direcciones opuestas
  manteniendo una posición relativa fija y
  desplazando un volumen fijo de fluido liquido o
  gas en cada revolución.

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Sistema birrotor

• Consiste en dos rotores sin contacto mecánico
  entre si giran como únicos elementos móviles en
  la cámara de medida.

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Medidores ovales

• Disponen de dos ruedas ovales que engranan
  entre si y tienen un movimiento de giro debido a
  la presión diferencial creada por el liquido.

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Medidor de paredes deformables

• O de membrana o de fuelle, esta formado por una
  envoltura a presión con orificios de entrada y
  salida que contiene el grupo medidor formado por
  cuatro cámaras de medición.

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Torbellino y Vortex

• Se basa en la determinación de la frecuencia del
  torbellino producido por una hélice estática
  situada dentro de la tubería a cuyo través pasa
  el fluido (liquido o gas).

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Medidor oscilante

• Consiste en un pequeño orificio situado en el
  cuerpo del medidor, que genera una presión
  diferencial y provoca el paso del fluido por el
  área de medida.

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Medidores de caudal masa

• La determinación del caudal masa puede
  efectuarse a partir de una medida volumétrica
  compensándola para las variaciones de densidad
  del flujo, o bien determinar directamente el
  caudal masa aprovechando característica medibles
  de la masa del fluido.

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Medición directa del caudal-masa

• Si bien en la industria se utiliza
  normalmente medidores volumétricos de caudal, con
  el caudal determinado en las condiciones de
  servicio, o bien compensado según la presión, la
  temperatura o la densidad.
• Existen 3 sistemas básicos
• Instrumentos térmicos
• Momento angular
• Coriolis

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Medidores térmicos de caudal

• Se basan comúnmente en dos principios físicos
• a) la elevación de temperatura del fluido en su
  paso por un cuerpo caliente
• b) la perdida de calor experimentada por un
  cuerpo inmerso en el fluido.

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Medidores de momento angular

• Los medidores de caudal masa de momento angular
  se basan en el principio de conservación del
  momento angular de los fluidos. Y tiene dos
  sistemas
• Medidor axial de una turbina.
• Medidor axial de doble turbina.

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Medidor de Coriolis

• Se basa en el teorema de Coriolis, que observo
  que un objeto de masa que se desplaza con una
  velocidad lineal a través de una superficie
  giratoria que gira con velocidad angular
  constante experimenta una velocidad tangencial
  tanto mayor es su alejamiento del centro.