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DOCUMENTO TÉCNICO

ABRIL 2020

SELECCIÓN DE

SENSORES DE FLUJO

Autor: Stefany Camino G.


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FLUIDOS

El flujo de fluidos es el movimiento de una sustancia en ciertas direcciones

o una sola dirección ante la presencia de tensión.

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

La propiedad de los fluidos se basa de acuerdo a los siguientes

parámetros:

Figura 1 Densidad de n fluido

Viscosidad: Se llama así a la tensión interna del fluido que se opone

al movimiento, enlenteciéndolo sin llegar a impedirlo del todo. Es

mucho mayor en los líquidos que en los gases

Compresibilidad: Hasta cierto grado, se puede comprimir los

fluidos, o sea, hacerlos ocupar un volumen inferior al dado. Sin

embargo, los gases son más comprimibles que los líquidos.

Propiedades

Viscosidad Compresibilidad Densidad

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SENSORES DE FLUJO

Los sensores de flujo, también conocidos como interruptores de caudal

son equipos para monitoreo de fluidos en tuberías lo que proporcionan

una supervisión segura de los valores que se transmiten por dicha

corriente.

En la industria, los materiales con los que se trabaja son fluidos, por lo

tanto, es necesario conocer la cantidad de fluido que se ingresa y sale

por el proceso, al igual que la velocidad es por esto que se tiene diversos

medidores de flujo que se conocerá a continuación:

Sistema Medidor

Medidores de flujo

volumétrico

Presión diferencial Tubo venturi

Tubo Pitot

Área variable Rotámetros

Velocidad Turbina

Ultrasónido

Tensión inducida Magnético

Torbellino (Vortex) Medidor de frecuencia

¿Por qué son importantes los

medidores de Flujo?


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Placa Orificio

Medidor tipo Turbina

Aplicaciones

Principio de funcionamiento

Permite medir el caudal de un fluido que pasa por una tubería.

La velocidad del fluido aumenta debido a la menor sección, esto

causa una disminución de presión.

Tipos

Orificio concéntrico

Orificio concéntrico cónico

Orificio excéntricas

Orificio concéntrico segmentados

Medidores Ultrasónicos

Tiempo de tránsito Efecto Doppler


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Aplicaciones

Implantar un instrumento o

un medidor en línea.

• Tuberías con aguas turbias o

sólidos.


• Los medidores de flujo

ultrasónicos de tiempo de

tránsito utilizan una señal de

sonido que viaja desde un

sensor emisor a otro que

recibe la señal y la envía de

vuelta.

• Los medidores utilizan dos

transductores, uno actúa

como emisor y el otro como

receptor.

• Los medidores utilizan un

emisor y receptor.

• El efecto doppler es el

cambio de frecuencia por la

velocidad relativa de la

fuente.

• Las ondas de sonido que

llegan al transductor

receptor tienen una

frecuencia alterada debido

al líquido en movimiento

Medidores Tipo Turbina


Aplicaciones

• Refinerías


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Rotor que gira al paso del fluido con una velocidad directamente

proporcional al caudal.

• Aplicaciones para líquido limpios y filtrados.

Ventajas

• Posibilidad de instalación en tubería horizontal o vertical, y en

todos los sentidos de flujo

• Posibilidad de diseño especial para alta presión y diferentes tipos

de conexión a proceso

• Baja pérdida de carga

• Alta precisión y repetibilidad

• Coste reducido

Medidores Magnéticos


Aplicaciones

• Instalaciones de gestión de aguas.

• Industria de procesos

• Sector farmacéutico

• Industria alimentaria.



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Conductor es el líquido. Señal generada es captada por dos electrodos

rasantes con la superficie interior del tubo.

• Adecuados para medir fluidos corrosivos conductivos.

Medidores Tipo Vortex


Aplicaciones

• Adecuados para medir flujo de líquidos y gases limpios y poco

abrasivos.


Basado en el principio de generación de vórtices.

Estos vórtices se forman a un lado y al otro causando diferencias

de presión.

Obstáculo fijo, vertical y sección trapezoidal.

Medidores de área Variable



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Aplicaciones

• Adecuados para medir flujo de líquidos limpios.


Trabaja con un flotador que es cilíndrico, cuya densidad es > que

el flujo.

Eleva el flotador dentro del tubo para incrementar el área de

paso del flujo.

Parámetros de Selección

Aplicabilidad a un proceso específico.

Costos de instalación y operación.

o Diámetro de la tubería

o Material de la tubería

Intervalos de velocidades a los que se adapta.

Exactitud.


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Material de la Tubería Diámetro de la tubería

Cuadro Comparativo de los Sensores de Flujo

Aplicaciones de los Sensores de Flujo

Sensor de flujo Aplicaciones

Turbina Medir agua, en plantas de tratamiento de aguas y en

granjas acuícolas, de gas

Sensor de flujo Líquidos

recomendados

Pérdida

de

presión

Exactitud

en %

Efecto

viscoso

Costo

relativo

Orificio Líquidos sucios y

limpios Medio ±2 𝑎 ± 4 Alto Bajo

Turbina Líquidos limpios y

viscosos Alto ±0,25 Alto Alto

Electromagnético

Líquidos sucios y

limpios,

conductores

No ±0,5 No Alto

Ultrasónico

tiempo de

tránsito

Liquidos limpios y

liquidos viscosos No ±1 𝑎 ± 5 No Alto

Ultrasónico

efecto doppler

Liquidos limpios y

liquidos viscosos No ±5 No No


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Electromagnético

Manufactura química, la industria petroquímica, la

purificación de agua, la industria de alimentos y

bebidas, la minería y la manufactura de pulpa y

papel.

Coriolis

Instalaciones de tratamiento de agua, en

farmacéutica, en instalaciones nucleares, en medición

de transferencia de custodia y de gas natural

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