8/19/2019 Medidores de Caudal y Velocidad

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MEDIDORES DE CAUDAL Y VELOCIDAD

Introduccion:

Es común encontrar en los procesos industriales fuidos yasea interviniendo en orma directa en el proceso de

producción o porque pertenecen a los circuitos secundariosnecesarios, sea cual sea la razón los fuidos están ahí y, por

tanto, hay que controlarlos, por lo tanto es necesario saberen todo momento cuáles son las principales característicasde los fuidos, que pueden variar mucho de una aplicación a

otra. En el mercado existe una ran variedad de medidores,

tanto desde el punto de vista de tama!os y ranos deoperación como de principios de uncionamiento. Esto esdebido a que se intenta conseuir la máxima precisión parala mayor cantidad de aplicaciones.

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

El principio de uncionamiento hace reerencia al enómeno

"sico en que se basa el medidor, y es una característica dedise!o. #ara los medidores de caudal volum$tricos, los

principales sistemas son presión dierencial, área variable,velocidad, tensión inducida, desplazamiento positivo yvórtice. #ara los másicos se deben destacar el sistema

t$rmico y el sistema basado en la uerza de %oriolis.

&a órmula para el caudal para este tipo de uncionamientose deduce de la aplicación del teorema de 'ernouilli. Este

teorema relaciona la enería cin$tica, la potencial y lapresión de un fuido en dierentes puntos de la vena fuida.(ediante la interposición de un )iarama , una *obera, un

tubo +enturi, un tubo #itot o un tubo nnubar, se puederelacionar el cambio de velocidad y presión que

experimenta el fuido con el caudal.

+E-*/01  2u unción consiste en producir un

estranulamiento en la sección transversal de la tubería, elcual modi"ca las presiones, con la medición de este cambioes posible conocer el asto que circula por la sección, el

estranulamiento de esta es muy brusco, pero laampliación hasta la sección oriinal es radual.

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%aracterísticas1

-ormalmente es una pieza undida que consta de una

porción auas arriba, la cual tiene el mismo tama!o de latubería, tiene un revestimiento en bronce y contiene unanillo piezom$trico para medir la presión estática3 demas,

posee una reión cónica converente, una arantacilíndrica con un revestimiento en bronce que contiene un

anillo piezom$trico y una reión cónica radualmentediverente que desemboca en una sección cilíndrica deltama!o de la tubería.

DIAFRAGMA:

%onsiste en una placa con un ori"cio que se interpone en latubería. %omo resultado de esta obstrucción existe unap$rdida de cara, que es la que se mide por comparación

con una sonda auas arriba y otras auas deba4o de lainstalación. Este tipo de medidor es utilizado en tuberías

donde se permita una ran p$rdida de enería. El cambiode área que se enera al colocar el diarama, provoca un

estranulamiento de la sección, lo que da luar a uncambio de presiones antes y despu$s del diarama, cuyovalor determina el asto en la sección.

TUBO PITOT:

%on el podemos medir la velocidad del fu4o en un punto del

fuido, consta de un hueco alineado con el fu4o que se

aproxima y está cerrado por uno de sus extremos con untapón redondo que tiene un peque!o ori"cio en la líneacentral del tubo. El fuido dentro del tubo #itot esestacionario, en tanto que el que se aproxima fuye

alrededor de este. na partícula de fuido que se mueve alo laro de la línea de corriente, que coincide con el e4e del

tubo #itot, alcanza el reposo al acercarse a la punta deltubo #itot 526, debido a que debe dividirse y pasar porambos lados del tubo. l entrar momentáneamente en

reposo, la presión del fuido se eleva a un valor #s el cual seconoce como presión de estancamiento y se relaciona con

la velocidad del tubo corriente arriba. &a presión del fu4oestacionario en el interior del tubo #itot es iual a la presión

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de estancamiento del fu4o externo con el que está encontacto a trav$s del peque!o ori"cio localizado en el punto

de estancamiento 2 del tubo.

ROTAMETROS:

2on medidores de caudal en tuberías de área variable, de

caída de presión constante. El /otámetro consiste de unfotador 5indicador6 que se mueve libremente dentro de untubo vertical lieramente cónico, con el extremo anosto

hacia aba4o. El fuido entra por la parte inerior del tubo yhace que el fotador suba hasta que el área anular entre $l

y la pared del tubo sea tal, que la caída de presión de esteestrechamiento sea lo su"cientemente para equilibrar el

peso del fotador. El tubo es de vidrio y lleva rabado unaescala lineal, sobre la cual la posición del fotador indica elasto o caudal.

Concepto:

#ara los medidores de caudal volum$tricos,los principales sistemas son presión dierencial,área variable, velocidad, tensión inducida ,desplazamiento positivo y vórtice.

Tipo de Medidore de Ve!ocid"d # C"ud"! enTu$eri":

 E! tu$o Venturi

L" to$er"

P!"c" ori%cio o di"&r"'("

 E! tu$o Pitot

Lo rot)(etro

Tubo Venturi 1 %uando un fuido como el aua o el aire pasa por un

estrechamiento, la presión estática disminuye, este eecto es aprovechadopara medir la velocidad de los líquidos, para atomizar líquidos 5spray6, parahacer el vacío etc.

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 *anto el tubo de venturi como el tubo de pitot se pueden usar para líquidosy ases, sin embaro en la práctica, el tubo de venturi se usaprincipalmente para líquidos mientras que el tubo de pitot de usapreerentemente para ases.

#&0%%07-E22opletes de pintura, pulverizadores, pistolas de sanblastin, dispositivospara producir vacio, medidores de caudal etc.

La Tobera: Es un conducto con área de sección

transversal variable en el cual se acelera un fu4o de vapor oas, transormado su enería potencial maniestada en altatemperatura y presión en enería cin$tica.

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Placa orifcio o diaragma: Consiste en

una placa con un orificio que se interpone en la tubería. Como

resultado de esta obstrucción existe una pérdida de carga, que

es la que se mide por comparación con una sonda aguas arriba y

otra aguas debajo de la instalación. Este tipo de medidor esutilizado en tuberías donde se permita una gran pérdida de

energía. El cambio de área que se genera al colocar el diafragma,

prooca un estrangulamiento de la sección, lo que da lugar a un

cambio de presiones antes y después del diafragma, cuyo alor

determina el gasto en la sección.

Tubo Pitot: El tubo #itot mide la presión

estática y la presión dinámica del fuido en un puntode la ca!ería. El caudal puede determinarse a partirde la dierencia entre ambas presiones. n nnubarconsiste de varios tubos #itot ubicados a trav$s de

la ca!ería para proveer una aproximación al per"lde velocidad. El caudal total puede determinarse apartir de esas múltiples mediciones. El tubo #itot yel nnubar aportan caídas de presión muy ba4as,pero no son ísicamente resistentes y solamentepueden ser usados con líquidos claros.

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Rotámetros: 2on dispositivos cuya indicación es

esencialmente lineal con el caudal. Estos son instrumentos

de área variable comúnmente llamados rotámetros. Estáncompuestos por dos partes principales, un tubo cónico y un

fotador libre de movimiento cuya posición dentro del tuboes proporcional al fu4o del fuido. &a parte anterior delrotámetro es de vidrio y posee una escala raduada en la

que puede leerse directamente el valor del caudal, deacuerdo a la posición del fotador.