1 Interfases y Transductores Medición de Flujo. 2 Selección Existe una enorme cantidad de opciones...

SE N SO R E S Y A C T U A D O R E S 1

Interfases y Transductores

Medición de Flujo


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.


Presión Diferencial

• Placas orificio• Tubos Venturi• Tubos de flujo• Boquillas de flujo• Tubos Pitot• Codos• Impacto• Area variable


Desplazamiento positivo

• Pistones• Engranes ovales• Hélice giratoria


Medidores de Velocidad

• Turbinas• Vortex• Electromagnéticos• Ultrasónicos


Másicos

• Coriolisis• Térmicos


Canal Abierto

• Vertederos• Canal reducido


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



• 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:



• 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


Placa orificio

D

TO M AS ENBRIDAS

dPLA CA O RIFIC IO


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


Venturi

P1P2

15 GR ADD 21 GR AD d


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


Tubo Pitot

• Miden dos presiones: Estática y de Impacto.

• Ventajas:– Bajo costo– Sin partes en movimiento– Fácil instalación– Poca caida de presión


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


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


Interruptores de Impacto


Área Variable ó Rotámetro

GRAVEDAD

EQUILIBRIO

70

80

60

50

40

30

20

10

FLO TADO R

FLUJO


Pistones


Engranes ovales


Hélice Giratoria


Medidores de Turbina


Vortex


Medidores Electromagnéticos


Ultrasónicos


Coriolisis


Coriolisis

• Desventajas– Costo inicial– Costo incrementa con el

tamaño

• Ventajas– Mide la masa no el

volúmen– No afecta el No Reynolds


Vertederos


Térmicos

R2

R1


Interfases y Transductores

Instrumentación Analítica


¿Porqué es importante el pH?

FABRICAS

RESIDENCIAS

DESECHOS MUNICIPALES TRATAMIENTO


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


Potencial de oxidación y reducción

• ORP determina habilidad para transferir electrones• Mayores valores de ORP = Mayor capacidad de oxidación


ORP Escala de mV

REDUCTORES OXIDANTES

Desinfección


Control residual de cloroppm cloro libre


Concentración de ozono

OZONO EN AGUA

SE N SO R E S Y A C T U A D O R E S04/21/23

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”


Electrodo de pH

• Vidrio resistente a HF

• Salida estándar en mV

• Vidrio plano de menor impedancia

• Electrodo de combinación de unión doble


Instalación de un sensor de flujo

Montado en panel Montado en una tubería

IntegralMontado en la pared


Instalación de un medidor de pH

Montado en panelMontado en una pared

Montado en una tubería Montado en un tanque


AplicacionesAplicaciones

Desmineralizadores


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


Controlador de lotes

Contacto de lotes

Salida del impulso delcontador

130 ms pulso/unidad de ingeniería

0 % 100 %

0 % 100 %

Modo de funcionamiento sencillo


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 %


Aplicaciones del controlador de lotes

• Adición química• Enlatado/

Embotellado• Transferencia de

fluidos• Lavado industrial• Reducción de

ariete hidráulico con cierre en 2 etapas


Aplicaciones


Neutralización de ácido


Precipitación de hidróxido metálico

Polímero

FloculaciónAjuste de pH

Clarificador

Separador sedimentario

Prensa de filtración


Destrucción de cianuro

Tanque de reacciónEtapa 2

Tanque de reacciónEtapa 1

Clorador

Cloro

Desechos crudos

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