Instrumentacion industrial

1. MEDIDORES DE CAUDAL
En la mayor parte de las operaciones realizadas en los procesos industriales y en las efectuadas en laboratorio y en plantas piloto es muy importante la medición de caudales de líquidos y gases. Existen dos tipos de medidores, los volumétricos que determinan el caudal en volumen del fluido, y los de masa que determinan el caudal masa. Se reservan los medidores volumétricospara la medida general de caudal y se destinan los medidores de caudal másico a aquellas aplicaciones en las que la exactitud de la medida es importante, por ejemplo en las determinaciones finales del caudal del producto para su facturación.
1.1. TIPOS
1.1.1. MEDIDORES VOLUMÉTRICOS
Los medidores volumétricos determinan el caudal en volumen de fluido, bien sea directamente (desplazamiento),bien indirectamente por deducción o inferencia (presión diferencial, área variable, velocidad, fuerza, tensión inducida, torbellino). Es necesario señalar que la medida de caudal volumétrico en la industria se lleva a cabo principalmente con elementos que dan lugar a una presión diferencial al paso del fluido. Se clasifican en:
Instrumentos de presión diferencial: Los elementos de presióndiferencial se basan en la diferencia de presiones provocada por un estrechamiento en la tubería por donde circula el fluido (líquido, gas o vapor). La presión diferencial provocada por el estrechamiento es captada por dos tomas de presión situadas inmediatamente aguas arriba y aguas abajo del mismo, o bien a una corta distancia. Su valor es mayor que la pérdida de carga real que debe compensar el sistemade bombeo del fluido. Pueden ser: placa-orificio, tobera, tubo Venturi, tubo Pitot y tubo Annubar.
Área Variable o rotámetro: Los elementos de área variable se caracterizan por el cambio de área que se produce entre el elemento primario en movimiento y el cuerpo del medidor. Pueden asimilarse a una placa-orificio cuyo diámetro interior fuera variable dependiendo del caudal y de la fuerza dearrastre producida por el fluido.
Velocidad o turbinas: consiste en un rotor que gira al paso del fluido con una velocidad directamente proporcional al caudal. El fluido provoca que el rotor de la turbina gire a una velocidad que depende de la velocidad del flujo. Conforme cada una de las aspas del rotor pasa a través de una bobina magnética, se genera un pulso de voltaje que puede alimentarse de unmedidor de frecuencia, un contador electrónico u otro dispositivo similar cuyas lecturas puedan convertirse en velocidad de flujo. Pueden ser: vertedero con flotador en canales abiertos, turbina y sondas ultrasónicas.
Fuerza o medidor de placa: consiste en una placa instalada directamente en el centro de la tubería y sometida al empuje o fuerza de impacto del fluido. La fuerza originada esproporcional a la energía cinética del fluido y depende del área anular entre las paredes de la tubería y la placa.
Tensión inducida: La ley de Faraday establece que la tensión inducida a través de cualquier conductor, al moverse éste perpendicularmente a través de un campo magnético, es proporcional a la velocidad del conductor.
La regla de la mano derecha nos indica que colocando la mano derechaabierta, con la palma perpendicular a las líneas de fuerza del campo magnético, y los dedos en el sentido de la corriente del fluido, el pulgar señala el sentido de la corriente inducida. Se considera un medidor magnético de caudal.
Desplazamiento positivo: Los medidores de desplazamiento positivo miden el caudal, en volumen, contando o integrando volúmenes separados del líquido. Las partes mecánicasdel instrumento se mueven aprovechando la energía del fluido y dan lugar a una pérdida de carga. La exactitud depende de los huelgos entre las partes móviles y las fijas y aumenta con la calidad de la mecanización y con el tamaño del instrumento. Para una medición correcta, estos medidores no precisan de longitudes rectas aguas arriba y aguas abajo del propio medidor. Existen cuatro tipos...