Teoria del rotametro

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ROTAMETROS FUNDAMENTOS Y CALIBRACION Preparado por: Ing. Esteban L. Ibarrola

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INDICE
1. INTRODUCCIÓN 2. ECUACIÓN DE UN ROTÁMETRO 2.1. ECUACIONES DE VÍNCULO 2.2. ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO 3. FÓRMULAS DE CONVERSIÓN 4. DISPOSITIVO EXPERIMENTAL UTILIZADO PARA GENERAR LOS CAUDALES DE MEDICION 4.1. CALCULO DE CAUDALES EN VOLUMEN DE AIRE 5. CORRECCIONES AL CAUDAL PARACONDICIONES STANDARD DE PRESIÓN Y TEMPERATURA 5.1. FACTOR DE CORRECCION POR PRESION 5.2. CORRECCION POR TEMPERATURA 5.3. CORRECCION POR VISCOSIDAD 5.4. FACTOR DE CORRECCION TOTAL 6. APLICACION DEL PROCEDIMIENTO A UN FLUJOMETRO BENDIX 7. REFERENCIAS 8. DISPOSITIVO DE ENSAYO 14 15 15 15 16 16 16 19 13 14 5 5 6 6 12

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LISTA DE SIMBOLOS
Wa t ∆ pr Pr Ps tair tag. Tair Ts Pn H fp ft fv fc dWa /dt: γaRair Roxi. Rnitr. qair. qoxi. qnitr. STP D E W g ρf peso del volumen de agua colectado tiempo necesario para recoger el peso Wa presión relativa en el interior del depósito. presión absoluta del aire en el interior del depósito. presión de saturación del aire. temperatura del aire ambiente. temperatura del agua. temperatura absoluta del aire.( =273,15 + tair ) temperatura absoluta estándar ( 273,15 +25 ºC = 298,15 ºK ). presión atmosférica estándar (=1013,25 mb). lectura de la escala de medición del tubo. factor de corrección por presión. factor de corrección por temperatura. factor de corrección por viscosidad. factor de corrección total. caudal en peso de agua. peso especifico del agua. constante de gas para el aire (= 287.042 ). constante de gas para el oxígeno (= 259.822 ) constante degas para el nitrógeno (= 296.786 ). caudal de aire circulante. caudal de oxígeno equivalente. caudal de nitrógeno circulante equivalente. condiciones estandar de presión y temperatura. resistencia aerodinámica del flotador. empuje hidrostático del flotador. peso del flotador. aceleración normal de la gravedad ( = 9.80665 m/s ) densidad media del flotador.
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( gf ) (s) ( mb ) ( mb ) ( mb ) (ºC)(ºC) (ºK) (ºK) ( mb ) ( mm ) (-) (-) (-) (-) ( gf / s ) ( Kgf / lts ) ( J / Kg.ºK ) ( J / Kg.ºK ) ( J / Kg.ºK ) ( litros /minuto, LPM ) ( litros /minuto, LPM ) ( litros /minuto, LPM )

(N) (N) (N) ( m/s ) ( kg/m )
3 2

4

ρa qv,,q

densidad del gas. caudal en volumen.

( kg/m ) ( m /s ) o ( LPM ) (kg/m )
3 3

3

qm=ρ qv caudal en masa. ρ

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ROTAMETROS FUNDAMENTOS YCALIBRACION

1.

INTRODUCCIÓN

Los rotámetros o flujómetros son instrumentos utilizados para medir caudales, tanto de líquidos como de gases que trabajan con un salto de presión constante. Se basan en la medición del desplazamiento vertical de un “elemento sensible”, cuya posición de equilibrio depende del caudal circulante que conduce simultáneamente, a un cambio en el área del orificio de pasajedel fluido, de tal modo que la diferencia de presiones que actúan sobre el elemento móvil permanece prácticamente constante. La fuerza equilibrante o antagónica en este tipo de medidores lo constituye la fuerza de gravedad que actúa sobre el elemento sensible construido por lo general de forma cilíndrica con un disco en su extremo, y provisto de orificios laterales por donde circula fluido queinducen una rotación alrededor de su eje para propósitos de estabilidad y centrado. Existen también elementos sensibles de forma esférica, utilizados por lo general para medición de bajos caudales que carecen de rotación. El rotámetro en su forma más simple consta de un tubo de vidrio de baja conicidad, en cuyo interior se encuentra el elemento sensible al caudal que circula por el tubo, al cual sedenomina “flotador”. Bajo la acción de la corriente de líquido o gas el flotador se desplaza verticalmente, e indica sobre una escala graduada directamente el caudal circulante, o un altura que sirve como dato de entrada para determinar el caudal en una curva o gráfico de calibración que debe obtenerse experimentalmente. El principio de funcionamiento de los rotámetros se basa en el equilibrio de...
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