medicion y control de flujo2013

8/19/2019 Medicion y Control de Flujo2013

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Medición y Control

de FlujoLectura recomendada:Cáp.1 libro de Acedo-Sánchez


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mpor anc a e a e c n eFlujo

La medición de flujo es importante y algunosejemplos de aplicación en nuestra vida son:

•Consumos de agua potable para uso doméstico

e industrial.•Demanda de Hidrocarburos, como gas natural,

L!, aceites, gasolina, gasoil.•La eficiencia de los procesos,•"alances de materia,•#$cedentes de costos, etc.


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Fluido

Un fuido es parte de un estado de lamateria % e de(ne como un conjunto demol*cula ditribuida al azar #ue e mantienenunida por &uerza cohei'a d*bile % por &uerzaejercida por la parede de un recipiente! e

decir sin volumen denido.Los fuidos tienen la capacidad de fuir! de

ah" u nombre % e puede decir #ue tantolíquidos como gases son fuidos.

La dierencia !sica entre un gas y unlíquido es la compresiilidad! a" lo gasespueden ser comprimidos reduciendo u'olumen % los líquidos son incompresiles"


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La medición de +ujo! e la medición de materia

en movimiento! e decir e la medición defuidos"

,l fujo de materia# e puede preentar en m!s

de una ase: ólido en l"#uido! $ae en l"#uido! ólido en $a!

l"#uido en $a! ólido % $ae en l"#uido! ólido % l"#uido en $a!

y todos ellos se consideran fuidos


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ropiedade de lo +uido$ensidad

La denidad de un material e de(ne como la

masa contenida en la unidad de volumen de

un material"

%eso especíco

Lo pa"e #ue no &an adoptado el '(# utili)an

el peso especíco o densidad de peso!

de(nido como el peso de la unidad de

volumen de una sustancia"


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rop e a e e o+uido

$ensidad relativa * gravedad especíca

%ara líquidos! e de(ne como la ra)ón entre

la densidad de la sustancia y la densidad del

agua a una temperatura determinada.

%ara gases# repecto a la densidad del

aire"


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+iscosidad

Se de(ne como la resistencia que presentanlos fuidos a fuir# e decir #ue a ma%or'icoidad! menor +ujo % etá a&ectada por lapreión % la temperatura.

Compresiilidad A cada incrementodecremento de la preión

#ue e ejerce obre un +uido! le correponde una

contraccióne/panión del +uido. Estadeormación o camio de volumen se llamaelasticidad o compresiilidad. Se mide en0m re#uiere conocerla para la elección demedidore de +ujo.

!ropiedades de los fluidos


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Fluido ,e-toniano , todo a#uel +uido #ue i$ue la Le% de

0e2ton de 'icoidad! e decir #ue cuando larelación de corte y la velocidad dedeormación del fuido es lineal y laviscosidad es unción e.clusiva de lacondición del fuido. or ejemplo: A$ua!Aceite! Alcohol! 3licerina.

Fluido ,o ,e-toniano

0o e comporta con&orme la Le% de 0e2ton %la viscosidad de este fuido depende delgradiente de velocidad! ademá de lacondición del +uido.

or ejemplo: Fluido dilatadore!


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Ecuaciones de flujo de fluidos

La leyes básicas del flujo defluidos son:

a) La ecuación de Continuidad.b) La ecuación de Euler.c) La ecuación de Bernoulli.


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ECUACIÓN E C!N"INUIA

Es la ecuación del #rinci#io de conser$ación de la %asa. Este #rinci#io

establece &ue la %asa del fluido #er%anece constante conel tie%#o.

21

••

= mm

'( %' ( %

*'+' *+

222111 AV AV ρ ρ =*' , *

+'A' , + A

El caudal teórico : - , +A-' , -


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4eorema de 5ernoulli6aniel 5ernoulli 71899-18; comprobó

e/perimentalmente #ue /la presióninterna de un fuido 7l"#uido o $a;decrece en la medida #ue la velocidaddel fuido se incrementa/# o dicho de

otra &orma


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ECUACIÓN E EULE:

0=++ gdzVdV dP

ρ

e la Ecuación de Euler( inte/rada se obtiene la

Ecuación de Bernoulli: Ecuación de Conser$ación de la Ener/0a

2

222

1

211

22 Z

g

V P Z

g

V P ++=++

γ γ

Car/aestática

Ener/0a de#resión

1Car/adiná%ica

Ener/0acin2tica

1Car/a3otencial

Ener/0a#otencial


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Cuando hay fujo lento en un fuido, la presión aumenta.

Cuando hay un aumento de fujo en

un fuido, la presión disminuye.


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,l n=mero de >e%nold

A (nale del i$lo ?I?! 3eynolds e&ect=aun e/perimento! inyectando tinta en lacorriente de un fujo % ober'acambio i$ni(cati'o en el movimientode la tinta. A una velocidad de fujosajos 4alta viscosidad5# la tinta tra)auna línea recta dede el punto de

in%ección % *l la llama +ujo directo 7+ujolaminar debido a #ue el +uido e etamo'iendo como i eta &uerancompueta de laminacione o placa;.


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6l incrementar la velocidad! ealcanza la condición donde la tintainicia como una l"nea recta! peroempezando a generarinestailidad y al aumentar lavelocidad se genera unainmediata dispersión de la tinta a

trav7s de la corriente de fujo!llamando a ete +ujo inuoo 7+ujoturbulento;.


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En el fujo turulento# las uer)asdin!micas dominan elcomportamiento del fuido #uepro'ocan la diperión de la tinta. ,l per(le cuadrado % cambia con el cambio de

'elocidad del +uido % de la 'icoidad.,/ite una )ona de inestailidadconocida como r7gimen de transición donde el +ujo puede comportarse como

laminar o turulento"


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,l r7gimen de fujo laminar# turulento

o de transición etá de(nido por eln=mero de >e%nold 73e n=meroadimenional;.

Si Re ≥ 4000 el perl es cuadrado hacia

arriba y el fujo es turbulento.Si Re ≤ 2000 el perl es parabólico y el

fujo es laminar.

Si 2000 ≥ Re ≤ 4000, el fujo es detransición


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tuber"aLo cálculo del n8mero de 3eynolds

son v!lidos para perles sim7tricos.Sin embar$o! como el fujo se mueve atrav7s de una tuería! lo per(le editorionan o on aim*trico. @n imple

codo de 9 $rado! ditoriona el per(l de+ujo.

Como el fujo se mueve a trav7s del

codo! e acelera alrededor % hacia &uerade la cur'a % diminu%e u 'elocidaddentro de la cur'a. ,l per(l e ditorionacon una )ona de alta velocidad

ocurriendo al otro lado de la l"nea de


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Existen varios métodos de para medir el caudal según sea el tipode caudal volumétrico o másico deseado

• - l a c a B r i ( c i o • C e n t u r i

• 4 o b e r a • 4 u b o - i t o t • 4 u b o A n n u b a r6, >,SIB0

6IF,>,0CIAL7Medidore conectado

a tubo en @ o aelemento de &uelle o

dia&ra$ma;

• > o t á m e t r o6, A>,A A>IA5L,

• 4 u r b i n a • 4 r a n d u c t o r e @ l t r a ó n i c o • 4 r a n d u c t o r e M a $ n * t i c o

6, ,LBCI6A6

4edidores de 5lujo +olu%2trico


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4edidores de 5lujo +olu%2trico

•

6 i c o B c i l a n t e

• - i t ó n B c i l a n t e • > o t a t i ' o • - i t ó n > e c i p r o c a n t e

6, 6,SLADAMI,04BBSI4IB

• M e d i d o r d e F r e c u e n c i a6, 4B>5,LLI0B EB>4,?

• - l a c a d e I m p a c t o6, F@,>DA


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4edidores de 5lujo 4ásico

• 6 i & e r e n c i a d e 4 e m p e r a t u r a p o r S o n d a d e > e i t e n c i aM,6I6B>,S

4>MICBS 6,

CA@6AL

• 4 u b o e n C i b r a c i ó nM,6I6B> 6,CB>IBLIS


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Medidoresvolum7tricos

Intrumento de reión di&erencial


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CARACTERISTICAS GENERALES DE LAS PLACAS ORIFICIO

• Es no es la mas adecuada en la medición de fluidos con sólidos en

suspensión.

• No conviene su uso en la medición de vapores (se necesita perforar la parte inferior)

• El comportamiento en su uso con fluidos viscosos es errático pues

la placa se calcula para una temperatura y una viscosidad dada.

• Produce las mayores perdidas de presión en comparación con losotros elementos primarios.


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• Es de bao costo y de fácil instalación! costo independiente del tama"o detuberia.

• #alida repetible! aun$ue la placa tenga algun da"o.

• %lta perdida de presion (&''*)

• +antenimiento constante por incrustaciones en la placa y en las tomas de

presion.


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!"#$"%%$"#&

Fácil % de bajo coto

$'!C#%#()G 9.H a G 9.H del +ujorealJMedición e/acta obre la'ena contracta pero mauceptible a la eroiónJMa uceptible obre labrida

C&*#&*199-K99 olo la placa

1H99 a H99 medidor enla brida


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9:;E36

, una contracción $radual de la corriente de +ujo e$uida deuna ección cil"ndrica recta % corta. ermite medir diferencial depresiones cuando la relación de %, es demasiado alta para la placa orificio


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CARACTERISTICAS GENERALES DE LA TOBERA

• ermite caudale 9 uperiore al de la placa ori(cio en lamima condicione de er'icio

• erdida de car$a de K9 a 9 de la preión di&erencial

• uede empleare para +uido #ue arratren ólido en pe#ueNa

cantidad

• Su coto e de a 1 'ece el de la placa ori(cio

• Solo eta dieNada para l"#uido limpio! no e &uncional para+ujo 'icoo! debido a #ue uele arrojar errore en la medición

• La ca&da de prisión 'ue produce la tobera es mayor 'ue el tubo venturipero menor 'ue la placa orificio


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$'!C#%#()G1+

!"#$"%%$"#&0in$=n mantenimiento pue

no poee parte mó'ile

C&*#&*K99-K999

Sin medición


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"ubo #itot

ecuación de "ernoulli se obtiene de la siguiente relación:

#l tubo de !itot es sensible a las variaciones en la distribución de velocidades en lasección de la tuber&a, de a'u& 'ue en su empleo sea esencial 'ue el flujo sea laminar.Disponiéndolo en un tramo recto de la tuber&a.


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"ubo #itot


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"ubo #itot

+entajas:• "ajo costo y pérdida de presión despreciable.

es$entajas:

• (iden la velocidad en el punto y las mediciones volumétricas son pocoprecisas. La m)$ima e$actitud se consigue efectuando varias medidas enpuntos determinados y promediando las ra&ces cuadradas de lasvelocidades medidas.• "aja precisión, del orden de *.+-.

• /o trabaja bien a velocidades bajas del flujo ni a velocidades muy altas.


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"ubo #itot


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"ubo annubar

#s una innovación del tubo pitot y constan de dos tubos, el depresión total y el de presión est)tica.

#l tubo 'ue mide la presión total est) situado a lo largo de undi)metro transversal de la tuber&a y consta de varios orificios deposición cr&tica determinada por computador, 'ue cubren cada

uno la presión total en un anillo de )rea transversal de la tuber&a.

#stos anillos tienen )reas iguales.

#n tuber&as de tama0o mayor 'ue *1 se dispone en el interior del

tubo otro 'ue promedia las presiones obtenidas en los orificios.

#l tubo 'ue mide la presión est)tica se encuentra detr)s del depresión total con su orificio en el centro de la tuber&a y aguasabajo de la misma.


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"ubo annubar

Caracter0sticas

6 eter%ina $elocidades#ro%edio. 6 7e utili8a sólo con /asesli%#ios. 6 Corri/e los errores del tubo3itot.

6 7e e%#lea #ara la %edidacaudales #e&ue9os y /randes del0&uidos y /ases


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Montaje de lo elemento de tipodepr"no$eno


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Medidoresvolum7tricosIntrumento de área 'ariable


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ME$($:3E' $E B4OM,4>BSCaracterísticas de los 3ot!metros=•ueden medir +ujo de l"#uido! $ae %'apore.

•0o re#uieren tramo recto•, enible a la con($uracione de tuber"ade a$ua arriba.

3: eo del +otador,: Fuerza de arratre del +uido obre

el +otadorF: Fuerza de empuje del +uido obreel +otador


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ME$($:3E' $E


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ME$($:3E' $E


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ME$($:3E' $E


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ME$($:3E' $E


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ME$($:3E' $E


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ME$($:3E' $E


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ME$($:3E' $E atoi$ht Flo2 >ate Indicator


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ME$($:3E' $E


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ME$($:3E' $E

;/?C;


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Intrumento de 'elocidad


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4edidores de "urbina


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• onsiste en un rotor $ue gira al paso delfluido con una velocidad directamente proporcional al caudal



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4edidores de "urbinaCaracterísticas

• /iene una precisión muy elevada (orden de 01 '.2 *)

• /iene una buena exactitud de 3.4* para l5$uidos y 3* para gases

• El campo de medida llega 6asta la relación 34,3 entre el caudalmáximo y m5nimo! y la escala es lineal

• Es adecuado para la medida de caudales de gases! vapores yli$uidos limpios o filtrados



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Ventajas

• Es el instrumento más preciso disponible para medircaudal.

• Es lineal sobre un muy amplio rango de caudales.

• 7ápida respuesta y excelente repetibilidad.

• 8ácil interface a sistemas de computación.

• 9peración sobre un muy amplio rango de temperaturas y presiones.



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Desentajas• %l tener pie:as móviles $ue giran sobre rodamientos! el desgaste suele

ser el problema principal de la turbina.

• Es un instrumento delicado en comparación con otros caudal5metros.

• ual$uier exceso de velocidad puede da"ar sus rodamientos.

• Es caro y su costo aumenta desmedidamente con el tama"o de laturbina.

• 7e$uiere $ue el fluo a medir sea limpio y tenga propiedades lubricantes.• %lto costo de mantenimiento.

• No es utili:able en fluidos de alta viscosidad.


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4edidores de "ransductor Ultrasónico


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• +iden el fluo por diferencia de

velocidades del sonido al propagarse éste en el sentidodel fluo del fluido y en el sentidocontrario.

• -os sensores están situados enuna tuber5a de la $ue seconocen el área y el perfil develocidades. -os principios defuncionamiento de estosinstrumentos son variados.



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• En uno de los modelos más sencillos! la velocidad del fluido está determinada porla siguiente fórmula,

;onde


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Un %aterial #ie8oel2ctrico genera !uls"s de "ndas! transduct"res #ue

e$iten % reci&en estas "ndas! estos viaan a la el"cidad del s"nid" atra's del (luid" en $"i$ient"! proporcionando una indicación de lael"cidad del (luid"

Este principio se usa en dos métodos diferentes! por lo tanto existen dostipos de medidores de fluo



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• )edid"r de tie$!" de rec"rrid" de Onda:+ide el tie$!" de iaje de la "nda del s"nid" al c"l"car d"s transduct"resen !"sici"nes "!uestas! de modo $ue la sondas del sonido $ue viaan entreellas ("r$en un *n+ul" de ,-. con la dirección del (luj" de la tu&ería


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• )'t"d" D"!!ler:

#e trans$ite una "nda ultras/nica al (luid" !"r $edi" de un e$is"r de"ndas !artículas s/lidas " &ur&ujas !resentes en el (luid" re(lectan la "nda

6acia el elemento receptor donde de acuerdo al !rinci!i" D"!!ler se produce uncambio en la frecuencia al paso del fluido.



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4edidores de "ransductor UltrasónicoVentajas


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Ventajas

• N" "&staculi0a el !as" del (luid"

• Tiene anc1a ran+ea&ilidad 2ran+" de $edida de 34 a 5 en una escala lineal6

• N" "casi"na !'rdida de car+a7

• N" tiene !artes $/iles7

• N" in(lu%e el di*$etr" de la tu&ería8 ni en su c"st"8 ni en su rendi$ient"7

• Ideal !ara la $edici/n de $ateriales t/9ic"s " !eli+r"s"s7

• Salida lineal c"n el caudal7

• Su ran+" de $edici/n es $u% a$!li"7

• En tu&erías de +ran di*$etr" es el $*s ec"n/$ic"8 % en ciert"s cas"s8 elnic"7

• Su instalaci/n es $u% si$!le % ec"n/$ica7



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Desentajas• #e utili:a sólo en l5$uidos

• ;epende muc6o del perfil de fluo

• #e producen errores debido a los depósitos

• #u precisión es baa

• #u costo es relativamente alto para tuber5as de baodiámetro



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E9actitud • 013 1 01A* en tiempo de recorrido! 01A 1 014* en

;oppler

C"st"

• 2''' B 3&''' C


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• Dia+ra$a de Bl"#ues #ue ri+e el (unci"na$ient" de un Transduct"r;ltras/nic"

Medidores


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Intrumento de &uerza


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El medidor de placa consiste en unaplaca instalada directamente en el


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placa instalada directamente en elcentro de la tubería y sometida al

empuje del fuido.

4edidor de 3laca de I%#acto


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La uerza oriinada es proporcional a la enería cin!tica delfuido y depende del rea anular entre las paredes de la tubería

y la placa, corresponde a la siuiente ecuación:

#onde: $: uerza total en la

placa% &: densidad del

fuido% ': 'elocidad delfuido% (: rea de la placa% )a: constante

e*perimental.

Av

C F a

⋅⋅=

2

2 ρ

F 4

+ransmisorneumtico



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#

l'ula de blanco

-impacto rente alfuido

#iarama deuncionamiento



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• +ienen baja precisión, !sta oscila entre /.0 1 02.

• Su uso se limita a tama4os de tubería hasta 5// mm, debido ala uerza 6ue tiene 6ue soportar el sistema de e6uilibrio deuerzas.

entajas-

)esenta jas-

Este tipo de medidor es adecuado para fuidos sucios, de alta'iscosidad y contaminados.


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4edidores Electro%a/n2ticos


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#e la ecuación anterior la se4al Es depende no sólo de la

'elocidad sino tambi!n de la densidad de campo man!tico,la cual a su 'ez est infuida por la tensión de la línea y por latemperatura del fuido. Es ob'io 6ue, para obtener una se4al6ue dependa 7nicamente de la 'elocidad debe eliminarse lainfuencia de estos tres actores lo cual se lora comparandola se4al del medidor en el receptor con otra tensióndenominada tensión de reerencia Er. )omo las dos se4ales

deri'an a la 'ez del campo man!tico entonces estosactores no infuyen en la precisión de la medida.


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El medidor electroman!tico consta de:

#ubo de caudal • +ubo de material no man!tico recubierto de material no

conductor.• 8obinas eneradoras del campo man!tico.• Electrodos detectores del 'oltaje inducido en el fuido.

#ransmisor • (limenta el!ctricamente a las bobinas -).(. o ).).• Elimina el ruido del 'oltaje inducido.•

)on'ierte la se4al -m a la adecuada a los e6uipos de indicación ycontrol -m(, recuencia, diitales.



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Tu&" de caudal

• /ubo de material no magnético recubierto de material noconductor.

• La 9bra de 'idrio se emplea ínteramente en el tubo de medida, esbarata, liera y posee una resistencia a la corrosión.

• El tefón el cual proporciona la mejor resistencia a la corrosión con

resistencia media a la abrasión y capacidad de resistencia a altastemperaturas.

• El poliuretano, la oma y el neopreno tienen la 'entaja principal desu resistencia a la abrasión.

• El 'idrio posee una resistencia e*celente a la corrosión rente atodos los cidos con la e*cepción del cido osórico concentradocaliente y el cido fuorhídrico. Su resistencia a la abrasión es pobre

y es alo sensible a las 'ibraciones mecnicas y a los cho6uest!rmicos. Su aplicación principal es la industria alimenticia.


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4edidores Electro%a/n2ticosesistencia a la corrosión y abrasión de varios revestimientos


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3evestimiento

3esistencia a la

arasión 3esistenciaa lacorrosión

ar 9emperaturam!.imaadmisile ?C

6plicacionesMedia 'evera

9efón 5uena obre ,/celente 199-19 K99

Ocido! bae! jarabe!licore! cer'eza! etc.0o recomendado en

CIQ % FQ

%oliuretano ,/celente ,/celente Media7'ulnerable;

199-19 1H9 Fan$o! a$ua ne$ra

>oma ,/celente 5uenaMedia

7'ulnerable;199-19 19 Fan$o medio! a$ua

,eopreno ,/celente 5uenaMedia

7'ulnerable;199-19 189

A$ua natural %tratada! a$ua caliente

% &r"a

+idrio obre obre ,/celente Ocido! bae!producto alimenticio

Fira devidrio 4tuode medida5

Media obre,n $enerale/celente

H9-1H9 H9ata de papel! a$ua

ne$ra! CIQ



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• Es prcticamente el 7nico m!todo capaz de medir caudal sinintroducción de elementos e*tra4os dentro del tubo, lo cual loindependiza de las características desa'orables 6ue pueda

presentar el fuido.

• o dan luar a p!rdida de cara, por lo 6ue son adecuados para suinstalación en randes tuberías de suministro de aua, donde esesencial 6ue la p!rdida de cara sea pe6ue4a.

• Se abrican en una ama de tama4os superior a la de cual6uier otrotipo de medidor.

Ventajas:


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• ;or su naturaleza, la medición no se 'e infuenciada por'ariaciones de la densidad, 'iscosidad, presión, temperatura y,dentro de ciertos límites, conducti'idad del fuido.

• o son seriamente aectados por perturbaciones del fujo auasarriba del medidor.

• La se4al de salida es, habitualmente, lineal.

• ;ueden utilizarse para la medida del caudal en cual6uiera de lasdos direcciones.

• ;re'iendo la utilización de recubrimientos adecuados, se puedemedir caudal en fuidos particularmente 'iscosos.



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)esentajas-

• #l l&'uido cuyo caudal se mide tiene 'ue tener una ra@onableconductividad eléctrica.

• La energ&a disipada por loas bobinas da lugar al calentamiento local deltubo del medidor.

• #l medidor magnético no puede emplearse para la medida de caudales degases .

• La mayor parte de las sustancias depositadas tienen la mismaconductividad 'ue el fluido ya 'ue permanecen en forma de pasta

ABmeda. in embargo, cuando dicAas sustancias son aislantes bastar)una pel&cula delgada para 'ue el instrumento mar'ue cero.



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3l medidor magnético de caudal se le pueden acoplar instrumentos

para conseguir las siguientes funciones au$iliares , 'ue también puedeaportar directamente el convertidor al microprocesador:

• ?ndicación con una escala lineal de 2*22 de la escala.

•


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• Los elementos magnéticos de caudal se calibran en f)brica utili@ando


180/264

un sistema din)mico de pesada y consiguiéndose as& una precisión

elevada de F2.*.

• Con el sistema completo, incluyendo el receptor, se obtiene unaprecisión de F* de toda la escala pudiéndose llegar a una mayorprecisión, del orden de F2.+ con una calibrada especial y siempre'ue la conductividad sea elevada.

• #l campo de medida entre el caudal m)$imo y el m&nimo puede llegar a*22:* con una escala de lectura lineal.

• La fidelidad del conjunto es de F2.G+.

• La sensibilidad es de F2.*.

• La linealidad es de F2.+.



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• La adición de un microprocesador mejora sustancialmente las funciones de

inteligencia del medidor magnético de caudal. u precisión pasa a F2.+,gracias al circuito de alta frecuencia y al filtrado digital de la se0al 'ue eliminalas interferencias de los depósitos de sólidos en la tuber&a.

• La relación entre el campo de medida m)$imo al m&nimo es de *22:*, sedispone de auto diagnostico del aparato, de detección autom)tica del estadosin l&'uido de la tuber&a.

4edidores Electro%a/n2ticos i ió d di ió C ió l M t i l 4 t d Cl


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reciión de medición Cone/ión al proceo Materiale 4emperatura de proceo Claede protección Certi(cacione

Caudal aconejado 9!H...H m 9!

6imenione 601H...6099

Cone/ione Con brida

Clae de preión 01T0 A0SI1H9TA0SI99 otro

bajo pedido

>ecubrimiento interior 4F,! ,banita

,lectrodo K elet. Qatello%C! 4itanium! 4antalium!latinum

Cuerpo Acero al carbono! AISIK9! AISIK1

erión compacta -HT9 CU : -1KT 18 UF

erión eparada -HT99 CU : -1KT K UF

erión compacta I8 0,MA

erión eparada I 0,MA

Aprobación ,e/ en 'erión eparada SI

,Q,63 -

Medidores


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Medidoresvolumetricos

Intrumento de deplazamiento poiti'o

ME$($:3E' $E$E'%L6@6M(E,9: %:'(9(+:


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Princi!ales Características de Des!la0a$ient" !"siti":

• !r)cticamente, sólo se utili@a para la medición de l&'uidos.• e'uiere mantenimiento por poseer partes rotantes.• La ca&da de presión es considerable.• #rror considerable, apro$imadamente 2.+ G

Clasificación:

• Disco ;scilante• !istón oscilante• !istón 3lternativo

• otativo• !aredes Deformables


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ME$($:3E' $E$E'%L6@6M(E,9: %:'(9(+:


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Disc" Oscilante:

#l instrumento dispone de una c)mara circular con un disco plano móvildotado de una ranura en la 'ue est) intercalada una placa fija. #sta placasepara la entrada de la salida e impide el giro del disco durante el pasodel fluido

$E'%L6@6M(E,9: %:'(9(+:

A#licación:

• Domesticas para agua.• #n la industria, para medir caudal de

agua fr&a, agua caliente, aceites

y l&'uidos alimenticios.

Eactitud:

I *G


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ME$($:3E' $E$E'%L6@6M(E,9: %:'(9(+:


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ME$($:3E' $E$E'%L6@6M(E,9: %:'(9(+:


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Pist/n Oscilante:

Consiste de un pistón Aueco montado e$céntricamente dentro de un cilindro. #lpistón, cuando est) en funcionamiento, oscila alrededor de un puente divisor'ue separa la entrada de la salida de l&'uido.

A#licación:

• (edición de caudales de aguay l&'uidos viscosos ocorrosivos.

Eactitud:

I *

ME$($:3E' $E$E'%L6@6M(E,9: %:'(9(+:


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$E'%L6@6M(E,9: %:'(9(+:Pist/n Alternati":

#ste medidor es de los m)s antiguos de este tipo de medidores. #linstrumento se fabrica en mucAas formas: de varios pistones, pistones dedoble acción, v)lvulas rotativas, v)lvulas desli@antes Aori@ontales.

A#licación:

• 3mpliamente empleados enla industria petro'u&mica.

Eactitud:

I 2.G

ME$($:3E' $E$E'%L6@6M(E,9: %:'(9(+:


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$E'%L6@6M(E,9: %:'(9(+:

otati$os:


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ME$($:3E' $E$E'%L6@6M(E,9: %:'(9(+:


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ME$($:3E' $E$E'%L6@6M(E,9: %:'(9(+:

)edid"r de !aredes de("r$a&les:


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#st) formado por una envoltura a presión con orificios de entrada ysalida 'ue contiene el grupo medidor formado por cuatro c)marasde medición. u precisión es del orden del 2.J apro$imadamente


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Medidores


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volumetricosIntrumento de torbellino


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ME$($:3E' $E 9:3;ELL(,: A+:39EB


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+:39EB


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ME$($:3E' $E 9:3;ELL(,: A+:39EB


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M,6I6B> 6, CA@6AL 6, 4B>5,LLI0B MB6,LB VM

Modelos de Cat!logos

AAL5B>3

ME$($:3E' $E 9:3;ELL(,: A+:39EB


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M,6I6B> 6, CA@6AL 6, B>4,? AAL5B>3

Modelos de Cat!logosAAL5B>3

Medidores de


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Caudal Masa


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4edidores "2r%icos iferencia de "e%#eratura#or 7ondas de esistencia

#e basan en dos principios f5sicos,


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•


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En ambos casos! el fluo de masa se determina a través de las propiedadesf5sicas del fluido! como la conductividad y calor espec5fico.

/ambién se rige por la ecuación de calor en un fluido! principiotermodinámico,

;onde,= alor /ransferidom= +asa del fluidop= alor espec5fico

/3= /emperatura %nterior /A= /emperatura Posterior



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Características

• Existe diferencia de temperatura cuando el fluido esta enmovimiento! y esta diferencia de temperatura es

proporcional a la masa $ue circula a través del tubo

• El sistema está conectado a un puente de F6eatstone$ue determina la diferencia de temperaturas y la

amplifica a una se"al de salida de '14 < c.c. en 3'''o6m de impedancia



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Ventajas

• +edida directa del fluo total

• Pérdida insignificante de presión

• %lta Exactitud



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E9actitud

• 01 3* 1 A*! o aun meores

•7epetibilidad de 01 '!A* de la escala

• onstante de /iempo '!4 a 2 seg.

C"st"

• 4'' B &4''C


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4edidor de "ubo en +ibración

Ventajas


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j

• +edida total directa• %lta exactitud (01 '.4*)• +edida adicional de la densidad

• #u salida es lineal con el fluo másico• No re$uiere compensación por variaciones de

temperatura o presión• Es adecuado para casos de viscosidad variable• Permite la medición de caudales másicos de l5$uidos

dif5ciles de medir, ad6esivos! nitrógeno li$uido! etc.

4edidor de "ubo en +ibración

Desentajas


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• Es muy voluminoso

• No apto para caudales elevados

• %lto precio de compra (4''' B AG4''C)

• %lto costo de instalación

• #ensible a


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Medidore de Flujo en $eneral"i#o de%edidor

$entajas des$entajas


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!laca ;rificio implicidad, no poseeelementos móviles angeabilidadKJ:*,debido a la relacióncuadr)tica entre elcaudal y diferencia depresión

Despla@amiento positivo (edida de fluidos conalta viscosidad

Coste económico alto

#lectromagnéticos 3ceptable para casitodos los fluidos en fase

li'uido

Coste económico alto

turbina 3lta e$actitud 3l tener partes móvilespuede sufrir con facilidad

=rea variable implicidad y bajo coste /o aceptable para altaspresiones

Medición de Flujo


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?/4#


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Control de Flujoara tomar en cuentaT..

Control de Flujo,l caudal! es la variale de proceso mas


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r!pida deido a su poca capacitancia#$eneralmente lo lazo de control de caudalno poseen tiempo muerto"

,l ma%or retardo! e produce en loelemento de medición % control! en epecialla 'ál'ula de control! pueto #ue el proceo en"! no tiene retardo obretodo cuandoelemento de medida % la 'ál'ula e

encuentran a poca ditancia.

Control de Flujo0ormalmente la 'ál'ula de control e el elemento

ma lento dentro de todo el conjunto.


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Solo on aplicable lazo de Control %roporcional0 (ntegral# por la rápida repueta del itema.

,n mucha ocaione el caudal por una tuber"a eproduce como conecuencia de una bomba!ocaionando pe#ueNa ocilacione en el caudal!#ue debida a la incompreibilidad de l"#uidohacen #ue e produzca ruido en la eNal demedida.

Control de Flujo,l etran$ulamiento #ue produce la 'ál'ula de

control! tambi*n e uma a la 'ariacione de


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medida.

Como conecuencia! lo controladore de

caudal! uelen ajustarse con pocaganancia! con el objeto de no pro'ocaramplicación de errore.

ro emas que se pue en

presentar en la medición decaudal=

Liquido en punto uruja=


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, impoible medir correctamente fujo endos ases# por lo #ue erá neceariocolocar el elemento de medida en un lu$ardonde la preión ea u(cientemente altapara e'itar #ue e produzca 'apor aldiminuir la preión en el elemento demedida.


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Control del +ujo


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Cuando se utili@an bo%bas de des#la8a%iento #ositi$o,como pueden ser las de tipo alternativo, estas puedendesarrollar altas presiones en la impulsión por lo 'ue lav)lvula autom)tica para control de caudal no puede sercolocada en la misma l&nea.


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!ara el sistema de control de caudal de impulsión de unabo%ba de des#la8a%iento #ositi$o( accionada #or un%otor de $elocidad constante, 'ue i%#ulsa un caudalconstante:

• cuando el caudal impulsado es superior al demandado por elcontrolador de caudal de proceso, la v)lvula situada en larecirculación env&a el e$ceso a la aspiración.

• Lógicamente el m)$imo caudal de env&o a proceso, se tiene,

cuando la v)lvula de recirculación se encuentra totalmentecerrada.

Control de Flujo,n intalacione de bombeo con omas

i


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centriugas=Se debe tener cuidado de no instalar la

v!lvula autom!tica en la aspiración dela oma! %a #ue al cerrar la 'ál'ula e

produce una diminución en la preión deapiración! #ue en al$uno cao puedelle$ar a er menor #ue la preión de 'apordel producto! $enerando gas dentro de laoma! #ue puede lle$ar a producirca'itación en la mima.


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Cuando e utilizan omas centriugas# la 'ál'ula e coloca directamente en laimpulión de la mima! por#ue en ete

tipo de bomba la hol$ura e/itente entreel impulor % en'ol'ente hace #ue eproduzca un aumento de la preiónadmiible! 'i la v!lvula cierra

totalmente# se alcan)a totalmente lapresión de shut/o de la oma"

,n al$una bomba centri&u$a!dependiendo de u cur'a

" i d ! d

Control del +ujo


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caracter"tica adem!s decontrolar el caudal de procesocon la v!lvula autom!tica

ituada en la impulión! enecesario instalar otra v!lvulaque recicle el producto a la

apiración! para #ue el caudal deimpulión ea iempre uperior alm"nimo e/i$ido por el &abricante de


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• !ara el sistema de control mostrado, donde 5C controlará elcaudal de%andado #or el #roceso y 5C' tendrá co%o #unto deconsi/na el caudal %0ni%o con el &ue #uede o#erar la bo%ba( sin sufrir desperfectos.


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• #ste punto de consigna debe permanecer constante por

ser la protección de la bomba, cuando el caudaldemandado por 6CG sea superior al punto de consigna de6C*, la v)lvula de recirculación permanecer) cerrada,mientras 'ue si el caudal de proceso es inferior al punto deconsigna de 6C* su v)lvula autom)tica abrir) lo suficientepara mantener el caudal m&nimo necesario.


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• Cuando la bomba es accionada por un motor de $elocidad$ariable, la $ál$ula auto%ática se sustituye #or un re/ulador

de $elocidadM de igual manera las bombas centrifugas, loscompresores centr&fugos pueden ser de velocidad fija o variables.

• Cuando la $elocidad es fija( el control de caudal se suelereali8ar #or %edio de una $ál$ula situada en la as#iración, Aay'ue tener cuidado con este arreglo de control, por'ue puede ocurrir

'ue la apertura de la v)lvula disminuya Aasta tal punto 'ue sealcance el bombeo limite de la ma'uina, conocido como sur+e.

Al$una 'ece no e coloca 'ál'ula

t áti i l ál l d i ió

Control de Flujo


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automática! ino #ue la 'ál'ula de apiración&orma parte del mimo compreor en &orma depaleta! conocida como inlet uide 'anes,#ue dejan paar ma%or o menor cantidad de

$a o li#uido! en &unción de u poición.


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,n ocaione! tanto omas comocompresores# disponen de un sistema de

velocidad variale! la 'elocidad e ajutaen'iando la alida del controlador de caudalal punto de coni$na de un controlador de'elocidad! bien por medio de un 'ariador de

'elocidad i e trata de un motor! 7o uno'ernor, i e trata de una turbina;! 7controlen cacada; entre caudal % 'elocidad


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• Cuando disminuye el caudal de entrada en uncompresor, se alcan@a una operación inestable, llegandoa invertirse el sentido del flujo, al ser menor la presión en

la impulsión 'ue en el circuito donde se efectBa ladescarga.

• #ste fenómeno se conoce como sur+e8 " &"$&e" li$itedel c"$!res"r y debe ser evitado por$ue puede

ocasionar desperfectos importantes en los elementosinternos del mismo.


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medicion y control de flujo2013

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