teoria del rotametro

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ROTAMETROS FUNDAMENTOS Y CALIBRACION
Preparado por:
Ing. Esteban L. Ibarrola

2

INDICE
1. INTRODUCCIÓN

5

2. ECUACIÓN DE UN ROTÁMETRO

5

2.1. ECUACIONES DE VÍNCULO

6

2.2. ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

6

3. FÓRMULAS DE CONVERSIÓN

12

4. DISPOSITIVO EXPERIMENTAL UTILIZADO PARA GENERAR LOS CAUDALES
DE MEDICION
4.1. CALCULO DE CAUDALES EN VOLUMEN DEAIRE

13
14

5. CORRECCIONES AL CAUDAL PARA CONDICIONES STANDARD DE PRESIÓN
Y TEMPERATURA

14

5.1. FACTOR DE CORRECCION POR PRESION

15

5.2. CORRECCION POR TEMPERATURA

15

5.3. CORRECCION POR VISCOSIDAD

15

5.4. FACTOR DE CORRECCION TOTAL

16

6. APLICACION DEL PROCEDIMIENTO A UN FLUJOMETRO BENDIX

16

7. REFERENCIAS

16

8. DISPOSITIVO DE ENSAYO

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3LISTA DE SIMBOLOS
Wa

peso del volumen de agua colectado

( gf )

t

tiempo necesario para recoger el peso Wa

(s)

∆ pr

presión relativa en el interior del depósito.

( mb )

Pr

presión absoluta del aire en el interior del depósito.

( mb )

Ps

presión de saturación del aire.

( mb )

tair

temperatura del aire ambiente.

(ºC)

tag.

temperatura delagua.

(ºC)

Tair

temperatura absoluta del aire.( =273,15 + tair )

(ºK)

Ts

temperatura absoluta estándar ( 273,15 + 25 ºC = 298,15 ºK ).

(ºK)

Pn

presión atmosférica estándar (=1013,25 mb).

( mb )

H

lectura de la escala de medición del tubo.

( mm )

fp

factor de corrección por presión.

(-)

ft

factor de corrección por temperatura.

(-)

fvfactor de corrección por viscosidad.

(-)

fc

factor de corrección total.

(-)

dWa /dt:

caudal en peso de agua.

( gf / s )

γa

peso especifico del agua.

( Kgf / lts )

Rair

constante de gas para el aire (= 287.042 ).

( J / Kg.ºK )

Roxi.

constante de gas para el oxígeno (= 259.822 )

( J / Kg.ºK )

Rnitr.

constante de gas para el nitrógeno (= 296.786 ).( J / Kg.ºK )

qair.

caudal de aire circulante.

( litros /minuto, LPM )

qoxi.

caudal de oxígeno equivalente.

( litros /minuto, LPM )

qnitr.

caudal de nitrógeno circulante equivalente.

( litros /minuto, LPM )

STP

condiciones estandar de presión y temperatura.

D

resistencia aerodinámica del flotador.

(N)

E

empuje hidrostático del flotador.

(N)

Wpeso del flotador.

(N)

g

aceleración normal de la gravedad ( = 9.80665 m/s )

( m/s )

ρf

densidad media del flotador.

( kg/m )

2

2

3

4

ρa

densidad del gas.

( kg/m )

qv,,q

caudal en volumen.

( m /s ) o ( LPM )

qm=ρ qv caudal en masa.
ρ

3

3

3

(kg/m )

5

ROTAMETROS FUNDAMENTOS Y CALIBRACION

1.

INTRODUCCIÓN

Losrotámetros o flujómetros son instrumentos utilizados para medir caudales, tanto de líquidos como de
gases que trabajan con un salto de presión constante. Se basan en la medición del desplazamiento vertical
de un “elemento sensible”, cuya posición de equilibrio depende del caudal circulante que conduce simultáneamente, a un cambio en el área del orificio de pasaje del fluido, de tal modo que ladiferencia de presiones
que actúan sobre el elemento móvil permanece prácticamente constante.
La fuerza equilibrante o antagónica en este tipo de medidores lo constituye la fuerza de gravedad que actúa sobre el elemento sensible construido por lo general de forma cilíndrica con un disco en su extremo, y
provisto de orificios laterales por donde circula fluido que inducen una rotación alrededor de su ejepara propósitos de estabilidad y centrado. Existen también elementos sensibles de forma esférica, utilizados por lo
general para medición de bajos caudales que carecen de rotación.
El rotámetro en su forma más simple consta de un tubo de vidrio de baja conicidad, en cuyo interior se
encuentra el elemento sensible al caudal que circula por el tubo, al cual se denomina “flotador”. Bajo la...