CURSO:LABORATORIO DE NERGIA II

TEMA:MEDIDORES DE CAUDAL

UNIVERSIDAD NACIONAL

“SAN LUIS GONZAGA” DE ICA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL:

• Medición de caudales.• Conocer los diferentes dispositivos de medida de caudal y

saber diferenciar los conceptos básicos sobre medidores de caudal.

OBJETIVO ESPECIFICO:

• Medición de caudales en alturas de chorro vertical.• Medición de caudales en vertederos tubulares. • Medición de caudales en vertederos.

FUNDAMENTO TEORICO:

• FLUJO:

Es la cantidad de fluido que pasa a través de la sección por unidad de tiempo

FLUJO LAMINAR:

• Se llama flujo laminar, al tipo de movimiento de un fluido cuando éste es perfectamente ordenado, estratificado, suave, de manera que el fluido se mueve en láminas paralelas sin entremezclarse.

• Donde:

Re = 2000

FLUJO TURBULENTO:

• se llama flujo turbulento al movimiento de un fluido que se da en forma caótica, en que las partículas se mueven desordenadamente y las trayectorias de las partículas se encuentran formando pequeños remolinos aperiódicos.

• Donde:

Re > 4000

CAUDAL:

• Caudal es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo.

• Y puede calcularse a través de la siguiente fórmula:

Q=AV

MEDIDORES DE CAUDAL

• Es un dispositivo en una tubería que permite conocer el flujo volumétrico o caudal que está circulando

TIPOS DE MEDIDORES DE CAUDAL

MEDIDORES DE MASA Y VOLUMEN

• Este método permite medir pequeños caudales de agua, como son los que escurren en surcos de riego o pequeñas acequias. Para ello es necesario contar con un depósito (balde) de CANAL

• Volumen conocido en el cual se colecta el agua, anotando el tiempo que demora) en llenarse. Esta operación puede repetirse 2 ó 3 veces y se promedia, con el fin de asegurar una mayor

exactitud.• Q=Volumen/Tiempo

MEDIORES DE FLUJO DE MASA Y VOLUMEN

 – MEDIDORES DE

DEZPLAZAMIENTO POSITIVO CANTIDAD

 

CONTADOR DE FLUJOS

• HIDRANTE:• En su forma más sencilla, son una

combinación de dos elementos en un mismo cuerpo: una

• Válvula hidráulica y un contador de agua.

• La válvula hidráulica tiene la actuación de apertura y cierre por membrana, lo que reduce el número de piezas que, habitualmente, se utilizan para esas funciones, simplificando en ello también el diseño global de la válvula. La actuación de apertura y cierre de la válvula se realiza mediante la propia presión del agua de la tubería.

MEDIDOR DE PISTÓN OSCILANTE:

• Consiste de un pistón hueco montado excéntricamente dentro de un cilindro. El cilindro y el pistón tienen la misma longitud, pero el pistón, como se aprecia en la figura, tiene un diámetro más pequeño que el cilindro. El pistón, cuando está en funcionamiento, oscila alrededor de un puente divisor, que separa la entrada de la salida de líquido. Al comienzo de un ciclo el líquido entra al medidor a través de la puerta de entrada A, en la posición 1, forzando al pistón a moverse alrededor del cilindro en la dirección mostrada en la figura, hasta que el líquido delante del pistón es forzado a salir a través de la puerta de salida B, en la posición 4, quedando el dispositivo listo para comenzar otro ciclo.

MEDIDORES DE AREAS CONSTANTES Y ALTURAS VARIABLES:

 • TUBO DE PITOT:

Consta de un tubo abierto por un extremo situado en dirección normal al flujo y con el otro extremo conectado a una de las ramas del manómetro diferencial. Este aparato proporciona velocidades puntuales y consiste en dos tubos concéntricos:

TUBO DE VÉNTURI:• Es una tubería corta recta, o

garganta, entre dos tramos cónicos. La presión varía en la proximidad de la sección estrecha; así, al colocar un manómetro o instrumento registrador en la garganta se puede medir la caída de presión y calcular el caudal instantáneo.

PLACAS DE ORIFICIO:• Cuando una placa se coloca en

forma concéntrica dentro de una tubería, esta provoca que el flujo se contraiga de repente conforme se aproxima al orificio y después se expande de repente al diámetro total de la tubería. La corriente que fluye a través del orificio forma una vena contracta y la rápida velocidad del flujo resulta en una disminución de presión hacia abajo desde el orificio

BOQUILLA O TOBERA DE FLUJO

• Es una contracción gradual de la corriente de flujo seguida de una sección cilíndrica recta y corta.

• Exactitud 0.95-1.5%Vm

MEDIDORES DE AREA VARIABLES Y ALTURA CONSTANTE

• ROTÁMETROS:• Es un medidor de caudal en tuberías de área variable,

de caída de presión constante. El Rotámetro consiste de un flotador (indicador) que se mueve libremente dentro de un tubo vertical ligeramente cónico, con el extremo angosto hacia abajo. El fluido entra por la parte inferior del tubo y hace que el flotador suba hasta que el área anular entre él y la pared del tubo sea tal, que la caída de presión de este estrechamiento sea lo suficientemente para equilibrar el peso del flotador. El tubo es de vidrio y lleva grabado una escala lineal, sobre la cual la posición del flotador indica el gasto o caudal.

MEDIDORES DE AREA VARIABLE Y ALTURA VARIABLE:

• Vertederos: Pueden ser definidos como simples aberturas sobre los

cuales un líquido fluye.

• PARA VERTEREDOR RECTANGULARES:

. Para vertederos triangulares:

MEDIDORES DE CAUDAL ELÉCTRICO Y MAGNÉTICO:

• CAUDALIMETRO ELECTROMAGNETICO:

Mide Caudal Instantáneo y Volumen Total. Opera perfectamente en cañerías parcialmente llenas. Resiste altas temperaturas hasta 180ºC, y altas presiones hasta 300 bar, líquidos abrasivos o erosivos, limpieza CIP y esterilización con vapor.

CAUDALIMETROS A TURBINA:

• Su principio de operación es el de un rotor que, fijado a un eje que gira, produce una frecuencia proporcional a la velocidad del líquido. El rotor es no-magnético para permitir una respuesta lineal a los cambios de velocidad y para ayudar a evitar fricción estática a bajas velocidades.

COMPARATIVA DE LOS DISTINTOS SENSORES DE FLUJO

Sensor de flujo

Líquidos recomen

dados

Pérdida de presión

Exactitud típica en

%

Medidas y diámetro

s

Efecto viscoso

Coste Relativo

Orificio

Líquidos sucios y limpios; algunos líquidos viscosos

Medio±2 a ±4 of full

scale10 a 30 Alto Bajo

Tubo Venturi

Líquidos viscosos, sucios y limpios

Bajo ±1 5 a 20 Alto Medio

Tubo PitotLíquidos

limpiosMuy bajo ±3 a ±5 20 a 30 Bajo Bajo

TurbinaLíquidos

limpios y viscosos

Alto ±0.25 5 a 10 Alto Alto

Electromagnet.

Líquidos sucios y limpios; líquidos viscosos

y conducto

res

No ±0.5 5 No Alto

CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE UN MEDIDOR DE CAUDAL

• Rango de caudales a cubrir.• Precisión requerida (debe especificarse para todo el rango).• Repetividad requerida.• Ambiente en que se realizará la medición.• Tipo de salida eléctrica requerida.• Ambiente en que se realizará la medición.• Pérdida de carga aceptable.• Presupuesto (debe considerarse no solo el costo del instrumento).•  • Costo del instrumento en sí.• Costo de la energía necesaria para operarlo.• Costo de la instalación (adaptación de sistemas de control, paneles, etc.).• Costo de mantenimiento.• Costo de la instrumentación asociada.• Costo de mano de obra calificada.•  • Tipo de fluido a medir.• Linealidad.• Velocidad de respuesta.

CONCLUSIONES:

• Tener en cuenta que los Medidores de Flujos son dispositivos, que pueden ser utilizado en muchas aplicaciones tecnológicas, requieren de un buen uso y mantenimiento

• Los medidores de flujo nos ayudan a controlar y mantener especificaciones de operación en un proceso