Calibración De Un Probador Bidireciional

CALIBRACION DINAMICA DE UN PROBADOR BI-DIRECCIONAL
Roberto Arias R., Alejandro Loza G., José Lara M., Heinz Luchsinger V. Centro Nacional de Metrología División Flujo y Volumen km 4,5 Carr. a los Cués; El Marqués, Qro. rarias@cenam.mx, aloza@cenam.mx, jlara@cenam.mx, heinzl@cenam.mx

RESUMEN Se detalla la metodología aplicada para comparar el funcionamiento de un probador del tipobidireccional contra el patrón nacional de flujo de líquidos, mantenido en la División de Flujo y Volumen del CENAM. Como patrones de transferencia se emplean medidores tipo turbina y de desplazamiento positivo logrando cubrir un alcance de medición desde 500 L/min hasta 6 000 L/min. Se presenta una comparación contra los resultados obtenidos mediante la técnica de calibración tradicional conocida como dedesplazamiento de agua (water draw). INTRODUCCIÓN El uso de los probadores para tuberías (pipe provers, en inglés) data de la década de 1950. La primera aproximación al probador se originó de lo que hoy en México conocemos como “la corrida de diablos”. Hacia 1958, en la compañía Shell se propuso la determinación del volumen de un tramo de tubería de alrededor de una milla de longitud, y luego seguirel movimiento del pistón a lo largo de este tramo, observando las lecturas del medidor al entrar y salir al tramo de tubería de “volumen conocido” [1]. Fue en esa época cuando se inició la carrera por lograr diseños funcionales y de la exactitud adecuada para satisfacer los requerimientos de las transferencias de custodia entre particulares, de la metrología legal y de las mediciones con carácterfiscal. En 1960 el American Petroleum Institute (API) publica una norma [2] que detalla el uso de los medidores de desplazamiento positivo y que incluye al diseño de la compañía Shell como un método alternativo para la calibración de medidores de desplazamiento positivo. Hoy en día, el capítulo 4 del Manual de Normas para Mediciones de Petróleo (MPMS, Manual of Petroleum Measurement Standards) delAPI se refiere por completo a sistemas de prueba (interpretar como calibración). En este capítulo se detalla el diseño tanto de los probadores unidireccionales como bidireccionales, además de los probadores compactos. En el capítulo 12 del MPMS de API [3], se detalla la determinación del volumen base de los probadores. El método que se recomienda se conoce como “water draw” (desplazamiento deagua), y se aplica para conocer el volumen base de probadores bi-direccionales, uni-direccionales y probadores compactos. La particularidad de este método reside en que la velocidad a la cual se desplaza la esfera, o el pistón en los probadores compactos, es muy baja en relación con la velocidad que pueden alcanzar durante el uso cotidiano.

Con el propósito de conocer la influencia que ejerce lavelocidad de la esfera, o del pistón, en el valor de volumen base del probador, en CENAM se llevan a cabo pruebas experimentales para determinar el volumen base del probador, a condiciones de velocidad de desplazamiento similares a las que imperan durante el uso de los probadores para calibrar los instrumentos de medición de volumen.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Los probadores bi-direccionales(ver Fig. 1) son equipos de medición que funcionan como patrones de trabajo para la calibración de medidores tipo turbina o de desplazamiento positivo.

Su principio de funcionamiento es relativamente simple; el fluido que acaba de pasar por el medidor (o lo que es menos común, el fluido que va en camino al medidor) empuja a la esfera, o al pistón en un probador compacto, a lo largo del probador.La esfera realiza un sello hermético contra la pared del probador. Al entrar la esfera a la sección de volumen conocido un sensor detecta su proximidad y envía una señal eléctrica que abre una compuerta electrónica para admitir y contar los pulsos que son emitidos por el medidor bajo calibración. Cuando la esfera abandona la sección de volumen conocido entonces un segundo sensor de proximidad...