Calibración de medidores de caudal: rotámetro

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN

ESCUELA DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

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PRACTICA DE LABORATORIO Nº 04

Título: Calibración de medidores de caudal: rotámetro

Asignatura: Principios de Ingeniería de Alimentos

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2023

Tacna -Perú

Calibración de medidores de caudal: rotámetro

1. Introducción

La calibración de medidores de caudal en refractómetros es un proceso esencial para garantizar mediciones precisas y confiables en diversas aplicaciones industriales. Los refractómetros son instrumentos ampliamente utilizados para medir la refracción de la luz en un fluido, lo que proporciona información sobre la composición y concentración de solutos presentes en una muestra líquida. La calibración adecuada de los medidores de caudal en refractómetros permite asegurar que las lecturas obtenidas sean representativas de los valores reales de caudal, proporcionando una base sólida para el control de procesos y la toma de decisiones. Los medidores de caudal en refractómetros se utilizan en una amplia gama de industrias, incluyendo la química, la alimentaria, la farmacéutica y muchas otras. Estos instrumentos son especialmente valiosos en procesos donde la medición de la concentración de solutos en el fluido es crítica, como la producción de alimentos, bebidas y productos químicos. Sin embargo, para asegurar mediciones precisas y repetibles, es fundamental realizar la calibración periódica de estos medidores de caudal. Durante el proceso de calibración, se comparan las lecturas del refractómetro con valores de referencia conocidos. Estos valores de referencia pueden ser obtenidos a través de patrones de caudal calibrados o mediante métodos gravimétricos. La calibración se realiza a diferentes niveles de caudal, abarcando el rango de operación del instrumento, para obtener una caracterización completa del mismo. La calibración de los medidores de caudal en refractómetros implica la evaluación de diversos parámetros que pueden afectar la exactitud de las mediciones. Esto incluye factores como la temperatura, la presión y la viscosidad del fluido, que deben ser tenidos en cuenta para asegurar mediciones precisas. Además, se consideran factores de corrección, como las propiedades ópticas del fluido, que pueden influir en las mediciones realizadas por el refractómetro.

1. Objetivos

• Determinar el caudal que circula por el refractómetro.
• Verificar la escala de calibración de refractómetros instalados en el sistema de tubería.
• Realizar la comparación directa de medición de flujo utilizando un refractómetro y medición directa.

1. Fundamento teórico

En ingeniería hidráulica es imprescindible la determinación del caudal en un sistema de conducción ya sea cerrado o abierto, para distintos propósitos, por ejemplos: diseño de una línea de conducción, distribución de sistemas de riego o generación de energía eléctrica. Por lo que es impresendible el conocimiento de los distintos instrumentos que existen para medir flujo volumétrico, los cuales funcionan con los principios de la mecánica de fluidos, como la ecuación de la continuidad o el principio de Bernoulli.

Un medidor de flujo es un dispositivo que permite cuantificar la cantidad de masa o o volumen que, por unidad de tiempo, pasa a través de determinada sección transversal.

Los medidores pueden cuantificarse en dos tipos:

1. Medidor de flujo volumétrico: cantidad de volumen de fluido por unidad de tiempo.
2. Medidor de flujo masico: cantidad de masa que influye por unidad de tiempo.

Los sistemas de medición de flujo se utilizan en el conteo, la evaluación del funcionamiento, la investigación y el control de procesos. La elección del tipo básico de medidor de flujo y sus sistemas de indicación depende de varios factores, algunos de los cuales son: rango de medición, la exactitud requerida, el sistema de presión, el tipo de fluido, el tamaño físico de medidor y el costo.

Los medidores de flujo volumétrico determinan el valor del caudal ya sea directamente(desplazamiento) o indirectamente por deducción (la indicación puede ser una presión, un nivel de líquidos, un contador mecánico, una señal eléctrica o una serie de pulsos eléctrico).

Figura 01

Esquema de un rotámetro

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1. Equipo experimental

Para el desarrollo de la actividad experimental, el equipo consta de:

• Tanque de almacenamiento de agua
• Bomba centrífuga de 1 Hp
• Medidores de flujo: Rotámetro, o
• Tubería recta y accesorios de conexión
• Tanque de regulador
• Recipiente de plástico achurado
• El rotámetro presenta una escala de 0 – 36 LPM, calibrado para agua en términos prácticos hasta 12 RPM
• 2 Probeta
• Balde

1. Procedimiento experimental

1. Verificar que el tanque tenga contenido de agua
2. Verificar que la válvula de bola (vb), válvula de compuerta (vc) y válvula de globo (vg) del sistema de tubería este completamente abierta.
3. Verificar que la válvula globo de control de flujo este completamente cerrado.
4. Poner en marcha el equipo experimental a través del switch on /* off, luego abrir cuidadosamente la válvula hasta obtener y evacuar las burbujas de aire en la red.

1. A continuación, cerrar cuidadosamente la válvula hasta un caudal Q = 4 LPM (Q aparente) y medir el caudal del flujo. reuniendo el flujo que ha circulado durante un tiempo conocido y pesarlo. (Q real)
2. A continuación, se pone en marcha nuevamente la bomba y se procede con el experimento iniciando con un caudal de 6, 8, 10, 12, LPM
3. Finalizando el experimento apagar el switch.

1. Resultados

Tabla 01

Recolección de datos experimentales

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