Tecnico

Colegio Salesiano de Concepción Escuela Industrial “ San José “ Departamento de Electrónica

MEDICIÓN DE CAUDAL

Preparado por: Cristhian Beltrán Provoste

Medición 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 los caudales de líquidos o de gases. Existenvarios métodos para medir el caudal según sea el tipo de caudal volumétrico o másico deseado. Entre los transductores más importantes figuran los siguientes:

Medidores volumétricos ! De presión diferencial " " " " " ! ! " " " " ! ! ! " " " " " " " ! ! " " Placa orificio Tobera Tubo Venturi Tubo Pitot Tubo Annubar

De área variable Rotámetro

De velocidad Vertedero con flotador en canalesabiertos Caudalimetro deTurbina Caudalimetro ultrasónicas

De Fuerza Placa de impacto

De tensión inducida Caudalimetro magnético

De desplazamiento positivo Caudalimetro de disco oscilante Caudalimetro de pistón oscilante Caudalimetro de pistón alternativo Caudalimetro rotativo Caudalimetro de paredes deformables

De torbellino Medidor de frecuencia de termistancia, o condensador o ultrasonidosOscilante Válvula oscilante

Medidores de caudal másico ! ! Térmico " " Diferencia de temperaturas en dos sondas de resistencia

Fuerza de Coriolis Tubo en vibración

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Medición de Caudal

Medidores volumétricos Los medidores volumétricos determinan el caudal en volumen del fluido, bien sea directamente (desplazamiento), bien indirectamente por deducción (presión diferencial, áreavariable, velocidad, fuerza, tensión inducida, torbellino). Hay que señalar que la medida del caudal volumétrico en la industria se efectúa principalmente con elementos que dan lugar a una presión diferencial al paso del fluido. Entre estos elementos se encuentran la placa-orificio, la tobera y el tubo Venturi. Instrumentos de presión diferencial Placa Orificio; consiste en una placa perforadainstalada en la tubería. Dos tomas conectadas en la parte posterior de la placa, captan la presión diferencial la cual es proporcional al cuadrado del caudal. El orificio de la placa puede ser concéntrico, excéntrico o segmental, con un pequeño orificio de purga o venteo para los pequeños arrastres sólidos o gases que pueda llevar el fluido. Las dos últimos placas permiten medir caudales de fluidosque contengan una cantidad pequeña de sólidos. La precisión obtenida con la placa es del orden del 1 al 2%.

Contracción de la vena del fluido debido a un elemento estrangulador

Vena contracta

Obstáculo: Placa Orificio

Flujo

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Medición de Caudal

Concéntrico

Excéntrico

Segmental

Tipo A B C D

Aplicación Gases o líquidos limpios. Pequeños orificios de drenaje o venteopara eliminar pequeñas cantidades de líquidos o gas Líquidos con considerables cantidades de gas Gases con considerable cantidad de líquido condensado. Líquidos con arrastre de sólidos Líquidos con posible sedimentación de sólidos.

Tobera; está situada en la tubería con dos tomas, una anterior y otra en el centro de la sección más pequeña. La tobera permite caudales 60% superiores a los de laplaca-orificio en las mismas condiciones de servicio. Su pérdida de carga es de 30 a 80% de la presión diferencial. Puede emplearse para fluidos que arrastren sólidos en pequeña cantidad, si bien, si estos sólidos son abrasivos, pueden afectar la precisión del instrumento. El costo de la tobera es de 8 a 16 veces el de una placa-orificio y su precisión es del orden del 0,95 a 1,5%.

Tomas dePresión

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Medición de Caudal

Tubo Venturi; permite la medición de caudales 60% superiores a los de la placa-orificio en las mismas condiciones de servicio y con una pérdida de carga de sólo 10 a 20% de la presión diferencial. Posee una gran precisión y permite el paso de fluidos con un porcentaje relativamente grande de sólidos, si bien, los sólidos abrasivos influyen en su forma afectando...