medidores de flujo

Medidores de flujo
Para la medición de flujo son empleados diversos tipos de dispositivo. Los hay de tipo turbina que son movidos por el mismo fluido, como algunos empleados en agua potable y los anemómetros o bien de desplazamiento positivo como algunos utilizados para gases. Existen muchos otros que funcionan con diversos principios físicos como magnetismo, efecto Doppler y ultrasonido,disipación de calor de alambres calentados, etcétera.
Rotámetro
Un medidor importante de flujo es el rotámetro. Básicamente consiste en un tubo vertical de interior cónico que se ensancha hacia arriba, en el cual asciende el flujo que se va a medir, levantando un flotador de manera que el claro entre éste y la pared del tubo aumenta en la medida necesaria para el paso del fluido (figura). Sobre elflotador actúan tres fuerzas, que en régimen permanente se encuentran balanceadas: su propio peso, la fuerza de flotación o boyante y la fuerza de arrastre ejercida hacia arriba, la cual es proporcional al cuadrado de la velocidad del fluido. Este medidor debe ser calibrado con gastos conocidos de un fluido de densidad conocida. La curva obtenida puede ser generalizada mediante métodos existentes enla literatura. A diferencia de otros medidores, el rotámetro no requiere de longitud recta de tubo, corriente arriba, ni altera su lectura la presencia de accesorios cercanos y por lo tanto no requiere tampoco de rectificadores de corriente.

Medidores basados en la ecuación de Bernoulli
Estos medidores dinámicos basan su funcionamiento en el teorema de Bernoulli o balance de energíamecánica. En ellos se provoca una caída de presión inicial, la cual es usada para calcular el gasto. Esta caída inicial de presión es debida en parte a la fricción y principalmente al aumento de energía cinética. De esta última, una parte, que es importante calcular, es posteriormente recuperada. Para la medición de la caída de presión original se instalan tomas de presión antes y después del dispositivoreductor. Existen valores recomendados para el diámetro de la toma de presión. Así por ejemplo, para tubería de 50 mm (2”) el diámetro recomendado para la toma es de 6.35 mm (1/4”); mientras que para tubería de 100 mm (4”) es 12.5 mm (1/2”).
Es importante que no existan cerca del medidor, corriente arriba, accesorios que perturben el patrón de flujo. Existen recomendaciones sobre la longitud deltramo recto sin accesorios que debe anteceder un medidor. Esta distancia puede ser acortada empleando rectificaciones de corriente antes del medidor; estos rectificadores son haces de tubos muy delgados y de pared muy delgada que se instalan en forma ajustada en el interior del tubo. Las distancias rectas requeridas previas al medidor son del orden de 20-25 diámetros cuando no existenrectificadores y de 12 en caso de que existan.
No hay que perder de vista que la operación de estos medidores tiene un costo debido a la caída de presión que producen, excepción hecha del pitot, en el cual puede considerarse despreciable.
Venturi
Consta de una sección cilíndrica (a) de entrada, en la cual la presión medida se mide mediante varios orificios distribuidos perimetralmente, señalados con laletra P en la figura, que comunican a una cámara perimetral o anillo piezométrico en donde se encuentra la toma de presión. En la siguiente sección, que es un cono truncado (E), se reduce el diámetro hasta el correspondiente a la garganta (b), en donde nuevamente se mide la presión con la ayuda de un anillo piezométrico. La reducción de diámetro aumenta la energía cinética a expensas de la depresióny es, a partir de esta reducción de presión, que se puede calcular la velocidad y el gasto. Enseguida viene otro cono truncado (B) en el que se da un aumento gradual del diámetro, con objeto de recuperar parte de la caída original de presión. El ángulo del cono de descarga está normalmente entre 5-15°.
Aunque el venturi puede ser usado también para gases, se usa más bien para líquidos. El...