Sensores de flujo, temperatura y nivel

* SENSORES DE FLUJO
El flujo es una de las dos variables de proceso que se miden más frecuentemente, la otra es la temperatura; en consecuencia se han desarrollado muchos tipos sensores de flujo.
EL MEDIDOR DE ORIFICIO
Probablemente es el sensor de flujo más popular, es un disco plano con un agujero, como se muestra en la figura.

ESQUEMAS DEL MEDIDOR DE ORIFICIO:
a) FILO AGUDO
b)FILO DE CUADRANTE
c) DE SEGMENTO
d) EXCENTRICO

El disco se inserta en la línea de proceso, perpendicular al movimiento del fluido, con objeto de producir una caída de presión ∆P, la cual es proporcional a la razón de flujo volumétrico a través del orificio. Para los medidores de flujo de orificio de precisión en la mayoría de las ocasiones se utiliza la siguiente ecuación simple:q=C √∆Pρ
Donde:
q = razón de flujo
∆P = caída de presión a través del orificio
C = coeficiente del orificio
ρ = densidad del fluido
Generalmente la caída de presión a través del orificio se mide con:
1. Espítas laterales, las cuales son las más comunes. La técnica consiste en medir la caída de presión en las cejas con que se sostiene al orificio en la línea de proceso.

2.Espítas de vena contracta, se indica la caída de presión más grande.


Lo que se coloca antes del orificio se conoce como espíta de alta presión, y la que se coloca después del orifico se denomina espíta de baja presión. La señal que sale de la combinación orificio/transmisor es la caída de presión a través del orificio no el flujo. Para medir la caída de presión a través del orificio se utiliza unsensor diferencial de presión

y se utiliza la ecuación:
∆P= ρC2q2
En consecuencia, si se desea el flujo, entonces se debe obtener la raíz cuadrada de la caída de presión. No toda la caída de presión que se mide es perdida por el fluido en proceso, sino que una cierta cantidad la recupera el fluido en los siguientes tramos de la tubería, conforme se establece el régimen de flujo.
Existenvarias causas posibles para evitar la utilización de los sensores de orificio, algunas de ellas es que no exista suficiente presión para crear una caída de presión, como en el caso del flujo por gravedad y el flujo de fluidos corrosivos, con sólidos en suspensión que puedan bloquear el orificio, en estos casos se requiere otro tipo de sensor para medir el flujo.

MEDIDOR MAGNETICO DE FLUJO
Elprincipio de operación de este elemento es la ley de Faraday; es decir, cuando un material conductor (un fluido) se mueve en ángulo recto a través de un campo magnético, se induce un voltaje, el cual es proporcional a la intensidad del campo magnético y a la velocidad del fluido. Si la intensidad del campo magnético es constante, entonces el voltaje únicamente es proporcional a la velocidad delfluido; además, la velocidad que se mide es la velocidad promedio y, por lo tanto, este sensor se puede utilizar para los dos regímenes: laminar y turbulento. Para la calibración de este medidor de flujo se debe tomar en cuenta el área de la sección transversal del tubo, de manera que con la electrónica que se asocia al medidor sea posible calcular el flujo volum6trico; por tanto, la salida
se asocialinealmente con la razón de flujo volumétrico. Puesto que con él no se restringe el flujo, el medidor magnético de flujo es un dispositivo con caída de presión cero que se puede utilizar para medir flujo por gravedad, flujos con variaciones rápidas y flujo de fluidos próximos a su presión de vapor. Sin embargo, en el fluido se debe tener un mínimo de conductividad de aproximadamente 10µohm/cm2,
por lo cual el medidor no es apropiado para medir ni gases ni hidrocarburos líquidos.

Una consideración importante en la aplicación y mantenimiento de los medidores magnéticos de flujo es el recubrimiento de los electrodos, el cual representa otra resistencia eléctrica, de lo que resultan lecturas erróneas; los fabricantes ofrecen técnicas tales como los limitadores ultrasónicos para...