Post on 28-Jan-2016
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Interfases y Transductores
Medición de Flujo
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Selección
• Existe una enorme cantidad de opciones cuando decidimos medir flujo.
• Existen cerca de 50 tipos diferentes de medidores de flujo.
• Las principales métodos se discuten a continuación.
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Presión Diferencial
• Placas orificio• Tubos Venturi• Tubos de flujo• Boquillas de flujo• Tubos Pitot• Codos• Impacto• Area variable
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Desplazamiento positivo
• Pistones• Engranes ovales• Hélice giratoria
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Medidores de Velocidad
• Turbinas• Vortex• Electromagnéticos• Ultrasónicos
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Másicos
• Coriolisis• Térmicos
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Canal Abierto
• Vertederos• Canal reducido
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Puntos de partida
• Características del fluido a medir– Características físicas: Gas o líquido,
temperatura, densidad, viscosidad, conductividad, etc.
– Características químicas: Compatibilidad con los elementos del sensor.
• Exactitud• Rango de medición• Temperatura de operación
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Presión Diferencial
• El método más utilizado para medir flujo.
• Se coloca una restricción en la tubería, la caída en presión resultante es proporcional al flujo de acuerdo a la fórmula:
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Presión Diferencial
• Ventajas– Para líquidos y
gases– Fluidos viscosos o
corrosivos– No tiene partes en
movimiento– Casi no hay
restricciones en el tamaño de la tubería y flujo
• Desventajas– Rango de flujo 4:1– La densidad del
material debe ser conocida o medida
– Alto costo de operación
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Placa orificio
D
TO M AS ENBRIDAS
dPLA CA O RIFIC IO
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Placa orificio
• Ventajas– Elemento sencillo y
económico– Costo del sistema
independiente del tamaño de la tubería
– Buena repetibilidad a pesar de daños o incrustaciones en el orificio de la placa
• Desventajas– Caidas de presión
entre el 40 al 80%– Pérdidas de
exactitud por deterioro o incrustaciones en el orificio de la placa
– Exactitud del 1%– Rango 10:1
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Venturi
P1P2
15 GR ADD 21 GR AD d
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Tubo Venturi
• Ventajas– Pocas pérdidas de
presión– Mayor resistencia a la
abrasión– Para uso con fluidos
sucios o viscosos– Reducen costos de
equipo de bombeo– Reducen costos de
bombeo
• Desventajas– Grandes y
pesados– Mayor costo de
instalación
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Tubo Pitot
• Miden dos presiones: Estática y de Impacto.
• Ventajas:– Bajo costo– Sin partes en movimiento– Fácil instalación– Poca caida de presión
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Codos
• Crean una restricción en la tubería• Se crean fuerzas centrífugas• La fuerza en el interior del codo es
proporcional a la densidad por el cuadrado de la velocidad
• La fuerza es inversamente proporcional al radio del codo
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Medidores de impacto
• Sensan y miden la fuerza de impacto sobre una paleta ejercida por el paso del flujo
• Se tiene una indicación directa del flujo por la fuerza ejercida
• Pueden ser indicaciones mecánicas o electrónicas
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Interruptores de Impacto
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Área Variable ó Rotámetro
GRAVEDAD
EQUILIBRIO
70
80
60
50
40
30
20
10
FLO TADO R
FLUJO
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Pistones
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Engranes ovales
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Hélice Giratoria
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Medidores de Turbina
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Vortex
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Medidores Electromagnéticos
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Ultrasónicos
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Coriolisis
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Coriolisis
• Desventajas– Costo inicial– Costo incrementa con el
tamaño
• Ventajas– Mide la masa no el
volúmen– No afecta el No Reynolds
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Vertederos
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Térmicos
R2
R1
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Interfases y Transductores
Instrumentación Analítica
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¿Porqué es importante el pH?
FABRICAS
RESIDENCIAS
DESECHOS MUNICIPALES TRATAMIENTO
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Electrodo de pH en vidrio - Valores en Milivoltios
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
+414 +355 +296 +237 +177 +118 +59 00 -59 -118 -177 -237 -296 -355 -414
Ácido Básico
pH
mV
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Potencial de oxidación y reducción
• ORP determina habilidad para transferir electrones• Mayores valores de ORP = Mayor capacidad de oxidación
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ORP Escala de mV
REDUCTORES OXIDANTES
Desinfección
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Control residual de cloroppm cloro libre
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Concentración de ozono
OZONO EN AGUA
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Electrodos de pH y de potencial
de reducción-oxidación• Sensor plano y de
forma de bulbo• Resistores de
identificación• Cuerpo en PVC-C • Conexión de
enchufe de giro • Juntas en doble
“o-rings”
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Electrodo de pH
• Vidrio resistente a HF
• Salida estándar en mV
• Vidrio plano de menor impedancia
• Electrodo de combinación de unión doble
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Instalación de un sensor de flujo
Montado en panel Montado en una tubería
IntegralMontado en la pared
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Instalación de un medidor de pH
Montado en panelMontado en una pared
Montado en una tubería Montado en un tanque
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AplicacionesAplicaciones
Desmineralizadores
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Características del controlador de lotes
• Salida de corriente (4 a 20 mA)
• Capacidad de funcionamiento remoto y secuencial
• Fácil entrada de lotes
• Configuración sencilla y avanzada
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Controlador de lotes
Contacto de lotes
Salida del impulso delcontador
130 ms pulso/unidad de ingeniería
0 % 100 %
0 % 100 %
Modo de funcionamiento sencillo
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Salida de corriente:
Finalización del lote
Válvula de control
Fin del lote
20 mA
4 mA
0 % 100 %
Controlador de lotes
20 mA
4 mA
0 % 100 %
Válvula Válvula
Impulso de 500 ms a 20 mA
20 mA
4 mA
0 % 100 %
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Aplicaciones del controlador de lotes
• Adición química• Enlatado/
Embotellado• Transferencia de
fluidos• Lavado industrial• Reducción de
ariete hidráulico con cierre en 2 etapas
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Aplicaciones
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Neutralización de ácido
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Precipitación de hidróxido metálico
Polímero
FloculaciónAjuste de pH
Clarificador
Separador sedimentario
Prensa de filtración
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Destrucción de cianuro
Tanque de reacciónEtapa 2
Tanque de reacciónEtapa 1
Clorador
Cloro
Desechos crudos