PLACA DE ORIFICIO

La placa de orificio es un disco metálico con un agujero, como muestra la figura 16.4, insertada en la tubería que porta el flujo de fluido. Este agujero es normalmente concéntrico con el disco. Más del 50% de los instrumentos usados en la industria para la medida del flujo de volumen son de este tipo. El uso de este placa de orificio está muy extendido a causa de su simplicidad, reducido coste y disponibilidad en un gran número de tamaños. Sin embargo, la mejor exactitud obtenida con este tipo de dispositivo de obstrucción es sólo del ±2% y la permanente pérdida de presión causada en el flujo es muy alta, estando entre el 50% y el 90% de la diferencia de presión (P1-P2). Otros problemas con la placa de orificio son los cambios graduales en el coeficiente de descarga después de un periodo de tiempo como los bordes afilados del agujero se van gastando, y una tendencia de las partículas del fluido a adherirse en la placa y hacer que su diámetro disminuya. Este último problema puede ser reducido usando una placa de orificio con un agujero excéntrico.

Si este agujero está cerca del fondo de la tubería, los sólidos del fluido tienden a ser barridos, y los sólidos que se adhieren son mínimos.

Un problema muy similar surge si hay burbujas de vapor o gas en el fluido.

Éstas también tienden a adherirse detrás de la placa de orificio y distorsionar el modelo de flujo. Esta dificultad puede ser evitada insertando la placa de orificio en un tramo vertical de la tubería.

BOQUILLA DE FLUJO

La forma de una boquilla de flujo se muestra en la figura 16.5. Esta no está inclinada para partículas sólidas o burbujas de gas y no está restringida por adherirse las partículas, por lo que, en este aspecto, es superior a la placa de orificio.

Su vida del funcionamiento útil también es mayor porque no se desgasta. Estos factores contribuyen a dar al instrumento una mayor exactitud de medida. Sin embargo, como la fabricación de una boquilla de flujo es más compleja que la de la placa de orificio, es también más costosa. En términos de pérdidas permanentes de presión es similar a la placa de orificio. Un aplicación típica de la boquilla de flujo es la medida de flujo de vapor.

  VENTURI

El venturi es un tubo de precisión con una especial forma, como se muestra en la figura 16.6. es un instrumento muy caro pero ofrece una gran exactitud y causa una pérdida de presión de sólo 10-15% de la diferencia de presión (P1-P2). La forma interna lisa que posee hace que no sea afectada por partículas sólidas o burbujas del fluido, y de hecho puede incluso hacer frente a disolución de sedimentos. Apenas necesita mantenimiento y tiene una vida muy larga.

MEDIDORES DE TURBINA

Un medidor de turbina consiste en un conjunto de paletas de hélice montadas a lo largo de un eje paralelo a la dirección del fluido en la tubería, como muestra la figura 16.11. El flujo de fluido hace que estas paletas giren a un determinado ritmo, el cual es proporcional al volumen de flujo que circula. Este ritmo de rotación es medido por la construcción de un medidor tal que se comporta como un taco generador de reluctancia variable. Esto se consigue fabricando las paletas de la turbina con un Figura 16.11 Medidor de turbinamaterial ferromagnético y utilizando un imán permanente y una bobina dentro del aparato de medida. Un pulso de tensión es inducido en la bobina cada vez que una paleta pasa por él, y si estos pulsos son medidos son medidos por un contador de pulsos, la frecuencia de estos y su flujo pueden ser deducidos. Con tal de que el giro de la turbina tenga poca fricción, la exactitud de la medida puede llegar a ser de ±0.1%. Sin embargo, los medidores de turbina son muy afectados por las partículas

del fluido. Este deterioro debido al uso es un particular problema que conlleva una permanente pérdida de presión del sistema de medida.

Los medidores de turbina tienen un coste similar y unas ventas muy parecidas a los medidores de desplazamiento positivo, y compiten en muchas aplicaciones, particularmente en las refinerías. Los medidores de turbina son mas pequeños y más ligeros, y son preferidos para fluidos de baja viscosidad. Los medidores de desplazamiento positivo son mayores, sin embargo, preferibles para grandes

TUBO ANNUBAR

El tubo Annubar es una innovación del tubo de Pitot. En la figura 10 se muestra un tubo Annubar clásico, donde se aprecia un tubo exterior, situado a lo largo de un diámetro transversal de la tubería, y dos tubos interiores. El tubo exterior presenta cuatro orificios en la cara aguas arriba de la corriente, que se utilizan para interpolar los perfiles de velocidad y realizar un promedio, y otro orificio en el centro del tubo pero en la cara aguas abajo de la corriente.

TUBO PITOT

El tubo de Pitot es quizá la forma más antigua de medir la presión diferencial y también conocer la velocidad de circulación de un fluido en una tubería. En la figura 8 se muestra, en su forma más sencilla, un pequeño tubo con la entrada orientada en contra del sentido de la corriente del fluido. La velocidad del fluido en la entrada del tubo se hace nula, al ser un punto de estancamiento, convirtiendo su energía cinética en energía de presión, lo que da lugar a un aumento de presión dentro del tubo de Pitot.

En la práctica se emplea un diseño, como se muestra en la figura 9, con dos tubos concéntricos, el interior que actúa de tubo de Pitot y el exterior como un medio de medir la presión estática. Los tubos de Pitot son instrumentos sencillos, económicos y disponibles en un amplio margen de tamaños. Si se utilizan adecuadamente pueden conseguirse precisiones moderadas y, aunque su uso habitual sea para la medida de la velocidad del aire, se usan también, con la ayuda de una técnica de integración, para indicar el caudal total en grandes conductos y, prácticamente, con cualquier fluido. Probablemente la principal desventaja sea su dificultad para medir bajas velocidades del aire. Para líquidos quizás el principal problema sea la rotura de la sonda.

ROTÁMETRO: 

También llamados caudalímetros de área variable, consisten en un flotador que se mueve dentro de un tubo cónico. La posición del flotador es proporcional al caudal que pasa por el. Hay distintos tipos de flotadores, dependiendo si es gas (esféricos), o líquidos (forma de peonza).

El flotador está sujeto a dos fuerzas, la gravedad y el empuje del líquido, ni que decir tiene que siempre han de montarse en vertical y con la entrada de flujo por abajo. Generalmente se usan como indicación visual o como alarmas, adjuntándole unos detectores magnéticos.

MEDIDOR DE CAUDAL MAGNÉTICO:

Es utilizado en el análisis de líquidos difíciles y fangos, este medidor es un tubo hueco forrado con varios electrodos periféricos metálicos. Puesto que los electrodos sobresalen de manera insignificante en las paredes de la tubería del medidor, el medidor está casi totalmente libre en su interior, esto ayuda a hacer que este medidor sea adecuado para líquidos que varían desde lodos de alcantarilla hasta una gran variedad de aplicaciones químicas.