metodos volumetricos

Clasificación de los transductores y características
Existen varios métodos para medir el caudal según sea el tipo de fluido, la precisión deseada, el control requerido y el tipo de caudal volumétrico o másico. En el presente capítulo, se nombrarán y se explicarán algunos de ellos, dándole más importancia a los medidores volumétricos que al los de caudal masa, pues los primeros son los que seutilizan más frecuentemente. Entre los transductores más importantes figuran los siguientes:
Medidores volumétricos

Medidores de caudal masa

Medidores volumétricos
Los medidores volumétricos determinan el caudal en volumen del fluido. Hay que señalar que la medida de caudal en la industria se efectúa principalmente con elementos que dan lugar a una presión diferencial al paso del fluido. Entreestos elementos se encuentran los caudalímetros de obstrucción; la placa-orificio o diafragma, la tobera, y el tubo Venturi.
Caudalímetros de obstrucción
Existen tres tipos de caudalímetros de obstrucción; el tubo Venturi, la tobera, y la placa orificio o diafragma. En cada caso, el medidor actúa como un obstáculo al paso del fluido provocando cambios en la velocidad. Consecuentemente, estoscambios de velocidad causan cambios en la presión. En los puntos donde la restricción es máxima, la velocidad del fluido es máxima y la presión es mínima.
Caudalímetros de obstrucción para fluidos incompresibles
Un fluido incompresible fluye a través de una tubería con una obstrucción como se muestra en la figura 1.2, la fórmula del caudal se basa en la aplicación del teorema de Bernoulli en los puntos1 y 2
Figura 1.2. – Fluido a través de una obstrucción en una tubería.


Dónde:
v1 y v2 son las velocidades del fluido en los puntos 1 y 2 en m/s
p1 y p2 son las presiones del fluido en los puntos 1y 2 en kg/m2
g es la aceleración de la gravedad en m/s2
γ es la densidad del fluido en kg/m3 Además, se puede plantear la ecuación de continuidad:
A1v1 = A2v2
A1 y A2 son las secciones de la tuberíaen los puntos 1 y 2 en m2.
De esta última ecuación:
Reemplazando v1 en la primera:

Entonces, la ecuación del caudal resulta:
Las unidades de Q ideal están dadas en m3 /s. La palabra ideal se refiere a que esta última ecuación no tiene en cuenta las pérdidas, como por ejemplo la rugosidad de la cañería o la viscosidad del fluido.
Para un caudalímetro dado, A1 y A2 son valores definidos, de modoque conviene escribir:

M es el coeficiente de velocidad de acercamiento.
Hay otros dos coeficientes que se usan en los caudalímetros de obstrucción, son el coeficiente de descarga C y el coeficiente de caudal K. Estos están definidos de la siguiente manera:

El coeficiente de descarga C tiene en cuenta las pérdidas a través del caudalímetro, mientras que el coeficiente de caudal K se utiliza demanera conveniente para combinar el factor de pérdidas con la constante del medidor. Los valores de C y M se utilizan a menudo en el tubo Venturi, mientras que el factor combinado K se utiliza para la tobera y la placa orificio.
El tubo Venturi
El tubo Venturi es un dispositivo que origina una pérdida de presión al pasar por él un fluido. Está compuesto por una tubería corta recta o garganta entredos tramos cónicos, uno convergente y uno divergente o de descarga (figura 1.3).
Figura 1.3. – Tubo Venturi.

La presión varía en la proximidad de la sección estrecha; así al colocar un manómetro o un instrumento registrador en la garganta de puede medir la caída de presión y calcular el caudal. En el tubo Venturi, el flujo desde la tubería principal en la sección 1 se hace acelerar a través de lagarganta, donde disminuye la presión del fluido. Después el flujo se expande a través del cono divergente al mismo diámetro que la tubería principal.
En la pared de la tubería de la sección 1 y en la pared de la garganta, sección 2, se ubican las tomas de presión. En dichas tomas se puede conectar un manómetro de presión diferencial de tal forma que la deflexión h es una indicación de la...