Medidas de Caudal

MEDIDAS DE CAUDAL
En las operaciones realizadas en los procesos industriales y en las efectuadas en laboratorio y en las plantas piloto es muy importante la medición de caudales de líquidos y gases. Existen dos tipos de medidores de caudal, los volumétricos que determinan el caudal en volumen del fluido, y los de masa que determinan el caudal masa. Se reservan los medidores volumétricos parala 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.
MEDIDORES VOLUMÉTRICOS
Los medidores volumétricos determinan el caudal en volumen de fluido, bien sea directamente (desplazamiento), bien indirectamente por deducción o inferencia (torbellino presión diferencial, área variable, velocidad, fuerza,tensión inducida,) volumétrico en la industria se lleva a cabo principalmente con elementos que dan lugar a una presión diferencial al paso del fluido. Entre estos elementos se encuentran la placa orificio o diafragma, la tobera, el tubo Venturi, el tubo Pitot y el tubo Annubar
INSTRUMENTOS DE PRESIÓN DIFERENCIAL
La presión diferencial se define como la diferencia de las medidas de la presiónentre dos puntos de un sistema. Lo que se conocen como instrumentos de medición de la presión diferencial pueden medir presión positiva, depresión, así como presión diferencial. Lo importante aquí es conectar la presión correcta a la conexión correcta, es decir una presión positiva a la conexión + y una depresión a la conexión -. Con la conexión correcta un instrumento de medición de la presióndiferencial puede cubrir todo el rango de medida en ambos sentidos, positivo y negativos
FÓRMULA GENERAL
La formula de caudal obtenida con los elementos de presión diferencial se basa en la aplicación del teorema de Bernouilli (altura cinética + altura de presión + altura potencial = constante) a una tubería horizontal

Teorema de Bernouilli
Si Pa, Pc, Va, Vc son las presionesabsolutas y velocidades en la zona anterior a la placa donde el fluido llena todo el conducto y en la vena contraída respectivamente y Sa, Sc son las secciones correspondientes resulta:





E = Coeficiente de aproximación (dependiente de la relación de β)

Vc = Velocidad del fluido en la vena contraída

El caudal volumétrico viene dado por la siguiente formula:

El caudal másico viene dadopor la siguiente formula:

ELEMENTOS DE PRESIÓN DIFERENCIAL
Los elementos de presión diferencial 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 abajo del mismo, o bien a unacorta distancia. Su valor es mayor que la perdida de carga real que debe compensar el sistema de bombeo del fluido
TUBO PITOT
El tubo Pitot mide la presión estática y la presión dinámica del fluido en un punto de la cañería. El caudal puede determinarse a partir de la diferencia entre ambas presiones
El tubo de Pitot es simplemente un tubo hueco de sección circular de pequeño diámetro, doblado en Ly cuyo eje se alinea con la dirección de la velocidad del flujo en el punto de medida. El tubo de Pitot se conecta a un trasductor de presión como por ejemplo un manómetro de columna. La presión leída en este transductor corresponde a la presión del punto E de la siguiente FIGURA que se denomina presión de estancamiento o presión total del flujo en el punto 0. La presión de estancamiento de unapartícula de fluido en un determinado punto es la presión que alcanzaría la partícula si fuera frenada hasta el reposo sin pérdida alguna de energía

Tubo Pitot
TUBO ANNUBAR
Es una innovación del tubo Pitot. Consta de un tubo exterior situado a lo largo de un diámetro transversal de la tubería, y de dos tubos interiores. El tubo exterior consta de cuatro orificios en la cara aguas arriba de...