sensores

EL ABC DE LA AUTOMATIZACION
SENSORES DE FLUJO, PRINCIPIOS DE MEDICIÓN; por Susana Torres
TIPOS DE ELEMENTOS PRIMARIOS DE FLUJO:
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Elementos deprimógenos: Placa Orificio, Tobera, Venturi, Cuña, Codo,
Pitot, Pitot Promediante. Este grupo de caudalímetros está basado en la
ecuación de Bernoulli que establece que la suma de energía cinética más la
energía potencial de altura más la energíapotencial debido a la presión que
tiene un fluido permanece constante. De ahí se puede deducir que frente a
un aumento de velocidad, por ejemplo al pasar por una restricción en la
cañería, se producirá una disminución en la presión, Se puede establecer
una relación entre la velocidad circulante y la diferencia de presión que se
produce. Esta diferencia de presión se puede medir y de ahídeterminar la
velocidad. Multiplicando esa velocidad por el área de la cañería
obtendremos el caudal volumétrico.

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Flujómetro
Electromagnético:
Los
caudalímetros
electromagnéticos
están
basados en la Ley de Faraday, de la cual se
deduce que en un conductor en movimiento en
un campo magnético constante se inducirá un
voltaje. Este voltaje será proporcional a la
velocidad de movimientodel conductor y a su
longitud. Este fenómeno se reproduce en una
caudalímetro electromagnético, que consta de
bobinas que crean el campo magnético, un conductor que lo atraviesa (el
fluido en movimiento) sobre el cual se induce la diferencia de potencial, y
los electrodos que miden esta diferencia de potencial. Esta será
proporcional a la velocidad del fluido, con lo que el caudal sedetermina
sencillamente multiplicando esta velocidad por la sección de la cañería.
Estos caudalímetros requieren que el líquido a medir tenga un mínimo de
conductividad.

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Turbina: Los medidores de tipo turbina se basan en el uso de piezas
rotantes que son impulsadas por el flujo del fluido, (tales como hélices
empujadas por el fluido) y giran a una velocidad proporcional al caudal del
fluidocirculante. Los caudalímetros a turbina no son aptos para medir
productos viscosos ni con arrastre de sólidos.

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Medidores de caudal por Ultrasonido: Los caudalímetros por ultrasonido
están basados en la propagación de ondas de sonido en un fluido. Existen
dos principios básicos para esta medición:Tiempo de Tránsito y Efecto
Doppler. En los caudalímetros por tiempo de tránsito, lavelocidad de flujo
se determina por la diferencia entre la
velocidad de propagación de una onda de
sonido a favor y otra en contra del flujo. Los
elementos emisores y receptores pueden
instalarse por fuera de la tubería sostenidos por
abrazaderas. El instrumento de efecto doppler
tiene un generador de ultrasonido que emite

ondas. Si en el seno del líquido existen partículas o burbujas degas, estas
ondas chocan con ellas provocándose una reflexión de las ondas, un eco.
Cuando esto ocurre el eco devuelto tiene una frecuencia igual si el líquido
está quieto o distinta que la enviada si está en movimiento. Esta nueva
frecuencia depende de la velocidad de la partícula productora del eco, por
lo que midiendo el corrimiento de frecuencia se puede determinar la
velocidad del fluido ypor lo tanto el caudal instantáneo.
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Caudalímetros de Desplazamiento Positivo: En este tipo de instrumento se
llenan cámaras de tamaño conocido y son volcadas aguas abajo. Contando
el número de cámaras llenadas en un determinado tiempo se obtiene el
caudal. Como ejemplos de este tipo de medidores encontramos a los de
engranajes, lóbulos y paletas deslizantes.

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Vortex:
De acuerdoal principio de Von
Karman, si en una cañería ponemos una
obstrucción y medimos la frecuencia a la que
se desprenden los remolinos o vórtices
podemos determinar la velocidad y en
consecuencia el caudal. Los caudalímetros
vortex constan básicamente de un obstáculo
que se opone al avance de un fluido, un sensor
que
determina
la
frecuencia
de
desprendimiento de los vórtices, y una...