Control de caudal

Francisco Rojas – Ricardo Bravo F. – Franco Molina
Teoría de Control Automático
5/4/2011
Sensores
Caudal y Nivel



Índice

Introducción

En esta carpeta se hablará acerca del control de caudal y del control de nivel en un sistema o proceso automático.
Los sensores son dispositivos capaces de leer o censar una variable física para luego enviarla a un transductor, que estea su vez estandariza la señal para que el controlador pueda leerla y así continuar con el proceso.

Un sensor de caudal o flujo es un dispositivo que, una vez instalado en una cañería, es capaz de detectar si hay circulando un fluido o gas.
Un dato importante sobre el sensor de caudal es que solo mide el flujo en señal On/Off, para medir el caudal en sí, se requiere un Caudalímetro.

Unsensor de nivel es aquel que una vez instalado en un estanque, puede medir el nivel de agua dentro de él y así mantenerlo a un nivel adecuado para poder llevar a cabo el proceso requerido.

Sensores
Caudal y Nivel
I. CONTROL DE CAUDALES

En la industria existen variadas formas de medir, cuantificar y controlar un fluido que forme parte de un proceso. El flujo no es otra cosa que lavelocidad con la que fluye un cierto tipo de caudal a través de un medio. De estas magnitudes se desprenden la viscosidad, la masa del fluido, el diámetro y forma las tuberías o recamares por donde cricula, el tiempo que se demora en recorrerlas, etc. Este análisis es previamente pensado por los fabricantes y desarrolladores de elementos de control y medición (de caudal en este caso), al momento dedefinir el principio a utilizar para la cuantificación del flujo.

El profesional a cargo del diseño y montaje de los sistemas de control cuenta con toda la información en catalogos por parte del fabricante que provee el dispositivo a usarse. De esta forma el profesional se preocupa de los factores existentes que influyen en el proceso donde se desea montar e implementar el dispositivo y del tipo devariable a medir/controlar.

1- Parámetros, condiciones y factores a considerar:

* Rango de caudales a cubrir
* Precisión requerida (debe especificarse para todo el rango)
* Repetibilidad requerida
* Ambiente en que se realizará la medición
* Tipo de salida eléctrica requerida
* Ambiente en que se realizará la medición
* Pérdida de carga aceptable
*Presupuesto (debe considerarse no solo el costo del instrumento)
* Costo del instrumento en sí
* Costo de la energía necesaria para operarlo
* Costo de la instalación (adaptación de sistemas de control, paneles, etc.)
* Costo de mantenimiento
* Costo de la instrumentación asociada
* Costo de mano de obra calificada
* Tipo de fluido a medir
* Linealidad* Velocidad de respuesta
Tomando en cuenta los aspectos ya mencionados junto con el conocimiento técnico es como podemos determinar que tipo de elemento de control utilizaremos en nuestro sistema.

Para el control de flujo hay una amplia gama elementos capaces de cuantificar esta variable los cuales se implementaran como medidores-indicadores o adosados a un sistema de contol que usará comoactuador final una valvula (controlador).

A continuación mencionaremos diversos tipos de caudalimetros existentes pero solo centraremos nuestro estudio en solo 3 de estos: Caudalimetro masico de efecto Coriolis, Placa Orifico y los Caudalimetros ultrasónicos.

2- Medidores de Caudal
2.1- Unidades para medir cantidad de fluido.
La cantidad de cierto líquido, gas o vapor se puede medir enunidades de masa, y el régimen de flujo en unidades de masa por unidad de tiempo, por ejemplo, en libras por hora. De hecho, en la práctica se utilizan dichas unidades, especialmente cuando se trata de vapor de agua.
Pero con mucha frecuencia se mide la cantidad de un fluido en unidades de volumen y el régimen de flujo en unidades de volumen por unidad de tiempo.
* 2.2- Medidores...