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CAPITULO 4. – MEDICION AUTOMATICA INSTRUMENTACION Y AUTOMATIZACION

UNIDAD # 4  – MEDICION AUTOMATICA 

4.1. DEFINICION DE METROLOGIA. 

Etimológicamente deriva del griegometros = medida, logos = tratado. El concepto se

relaciona con la frase tengo todo y tengo nada o tengo mucho. Expresiones que reflejan

una comparación muy primitiva presente hasta la actualidad.

Metrología es la rama de la ciencia que sustenta y brinda apoyo a todas las demás

ciencias actualmente decimos que metrología es la ciencia de las mediciones y medir es

comparar algo contra una unidad que se toma como base referencial actualmente la

base para el comercio son las medidas y unidades aceptadas mundialmente.

4.1.2. METROLOGIA LEGAL

La metrología legal está directamente relacionada con las transformaciones y

transacciones legales y busca garantizar a todo nivel que el cliente que compra algo

recibe efectivamente la cantidad pactada.

4.1.3 METROLOGIA CIENTIFICA

Esta encargada de la investigación que conduce a la elaboración de patrones sobre las

bases científicas y promueve su reconocimiento y la equivalencia de estos a nivel

internacional.

4.2. IMPORTANCIA DE LA METROLOGIA

La importancia de la metrología para el gobierno es el de poder verificar mediciones

correctas en el ámbito de las empresas y a favor de la población en general,

principalmente su labor es ayudar a ordenar y facilitar las transacciones comerciales.

MENSURADO: se le llama así al objeto sujeto de medición.

4.3 TIPO DE MEDIDOR DE FLUJO

  RANGO:  los medidores disponibles en el mercado pueden medir flujos desde

varios mililitros por segundo para experimentos precisos de laboratorio hasta

varios miles de metros cúbicos por segundo para sistemas de irrigación de agua o

agua municipal como sistema de drenaje, para una instalación de medición en

particular debe conocerse el orden de la magnitud general de la velocidad de flujo,

así como el rango de las variaciones especiales.

  EXACTITUD REQUERIDA:  cualquier dispositivo de medición de flujo instalado y

operado adecuadamente puede proporcionar una exactitud de 5% del flujo real la

mayoría de los medidores en el mercado tiene una exactitud del 2% y algunos

dicen tener una exactitud del mas del 0.5%, el costo es con frecuencia uno de los

factores importantes cuando se requiere de una gran exactitud.

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  PERDIDA DE PRESION: debido a que los detalles de construcción de los distintos

medidores son muy diferentes estos proporcionan diversas cantidades de pérdida

de energía o perdida de presión conforme el fluido corre a través de ellos, excepto

algunos tipos los medidores de fluido llevan a cabo la medición estableciendo una

restricción o un dispositivo mecánico en la corriente de flujo causando así la

perdida de energía.

  TIPO DE FLUIDO: el funcionamiento de algunos medidores de fluido se encuentra

afectado por las propiedades y condiciones del fluido, otros factores que pueden

ser importantes son la viscosidad, la temperatura, la corrosión, la conductividad

eléctrica, la claridad óptica, las propiedades de lubricación y homogeneidad.

  PERFIL DE VELOCIDAD: el perfil de la velocidad del fluido depende del número

de Reynolds.

4.4 CALIBRACION DE LOS EQUIPOS DE CAMPO

Se requiere de calibración en algunos tipos de medidores algunos están equipados parahacer la abertura en forma directa con escalas calibradas en las unidades de flujo que se

deseen.

4.4.1. HUINCHAS

Una huincha es un instrumento que sirve para medir alturas por comparación de

longitudes, el tipo de huincha que se utiliza en hidrocarburos consta de una carcasa en la

que se envuelve la cinta de acero y una línea con grapa para hacer tierra y evitar

problemas con la electricidad estática que podría producir riesgo de incendio, con

respecto a la electricidad estática la norma indica hacer tierra con su cuerpo tocando el

acero del pasamanos de la escalera, al momento de subir al tanque y antes de abrir latapa en el punto de medición.

4.4.2. HIDROMETROS

Son conocidos también como densímetros fabricados en diversos rangos y escalas y en

el caso de hidrocarburos son los utilizados mediante la prueba API 9.1/ASTM D 1298 y a

los que pasan esta prueba se las conoce como hidrómetros. El principio de medición se

basa en el nivel de flotabilidad de hidrómetros y varía de acuerdo a la tensión interfacial

del producto. Los densímetros son todos de vidrio con una plomada interna y una escala

graduada los cuales se sumergen en el líquido de densidad desconocida dependiendo de

la densidad del líquido el densímetro requerirá sumergirse más o menos en el fluido paraequilibrarse fundiéndole al nivel de líquido el valor de la densidad relativa

4.4.3. SALINOMETROS

Es importante la determinación de sales por los problemas de corrosión que se pueden

generar generalmente se determinan como cloruros realizando una extracción con agua y

determinando en el extracto la cantidad de cloruros y cualquier método volumétrico. Los

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procesos de destilado se basan en el ingreso al petróleo de agua dulce en % que van del

5% al 10% para proseguir con la deshidratación con algún sistema conocido es necesario

conocer el procedimiento utilizado en yacimientos para evitar procesos corrosivos en

cañerías y fondos de tanques de almacenaje.

4.4.4. CROMATOGRAFOS.

La cromatografía es un método físico de separación para la caracterización de mezclas

complejas, es un conjunto de técnicas básicas basadas en el principio de retención

selectiva cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla permitiendo

identificar y determinar las cantidades de dichos elementos.

La cromatografía puede cumplir 2 funciones básicas que no se excluyen mutuamente:

1. Separar los componentes de la mezcla para obtenerlos los más puros y que

puedan ser usados posteriormente, que es la etapa final de una síntesis.

2. Medir la proporción de los componentes de la mezcla que es la finalidad analíticaen este caso las cantidades de los materiales son mínimas.

4.5. FLUJO DE FLUIDOS.

4.6. METODOS DE MEDICION DE FLUJOS.

Existen en el mercado diversos tipos de medidores de flujo o caudal contamos con

distintos medidores como el medidor tipo coreolis, medidor térmico de masa, medidor de

turbina, medidor tipo vortex, medidor ultrasónico, medidor de desplazamiento positivo,

etc., pero dentro de los medidores se tiene 2 tipos de mediciones:

a) MEDICION DIRECTA: Es la medición visual que se obtienen haciendo uso de losdispositivos mecánicos o mecánicos eléctricos que cuenta el número de ciclos de

descarga unitaria expresado en barriles, galones, metros cúbicos, etc., también se

dispone de medidores que miden la masa de un fluido multiplicando el volumen x

la densidad del fluido a las condiciones dadas, utilizando sensores, transductores,

etc.

b) MEDICION INDIRECTA:  es la medida realizada y resultante de utilizas ciertos

dispositivos mecánicos y eléctricos como paletas o turbinas que producen un

movimiento de rotación que inducen un campo electromagnético que generan

pulsos que se contabilizan para dar volúmenes en barriles, galones, metros

cúbicos, etc., que también se considera en este método la medición o restriccióndel área de flujo con las bridas de orificio y una de ellas, con estos datos se calcula

el volumen de fluido a las condiciones estándar introduciendo factores que están

en función de la presión y temperatura.

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4.6.1. MEDIDORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO.

Los medidores de desplazamiento positivo son esencialmente instrumentos para la

medición de cantidades de flujo se utilizan frecuentemente para medir líquidos en

procesos discontinuos para procesos continuos se prefieren los instrumentos de caudal, el

instrumento de desplazamiento positivo toma una cantidad o porción de fluido definida y la

conduce a través de un medidor y luego prosigue con la siguiente cantidad y así

sucesivamente hasta obtener la cantidad de fluido.

4.6.2. MEDIDORES DE MASA DE FLUJO.

Los medidores de masa de flujo son diferentes a los demás puestos que miden

directamente el peso del flujo y no su volumen. El medidor de masa de flujo mide flujos

gaseosos o líquidos expresándolos directamente en lbs.

4.6.3. MEDIDOR DE TURBINA.

  ANEMOMETRO: Es un instrumento de medición de fluido para gases este puede

ser un tubo de Pitot. Este tipo de anemómetro es útil para velocidades de flujo

entre 0.3 a 45 m/s son sensibles al impacto y a la corrosión por lo que no son

recomendables para gases corrosivos ni que carguen con cierta cantidad de

sólidos en suspensión.

4.6.4 MEDIDOR POR PLATO DE ORIFICIO.

En general los orificios se colocan concéntricamente dentro del tubo no obstante para

mediciones de gases suelen utilizar orificios seccionales u orificios excéntricos, es decir,

que los orificios no siempre se suelen colocar al centro de la tubería en general estos

dispositivos se utilizan si el liquidoesta sucio para lo cual se realiza el orificio en la parteinferior para evitar la acumulación de sólidos que puedan encontrarse en suspensión.