Medicion De Flujo

Medición de flujos

La medición de flujo es uno de los aspectos más importantes en el control de procesos; de hecho, bien puede ser la variable más comúnmente medida. Existen muchos métodos confiables y precisos para medir flujo. Algunos son aplicables solamente a líquidos, otros solamente a gases y vapores; y otros a ambos. El fluido puede ser limpio o “sucio”, seco o húmedo, erosivo o corrosivo. Las condiciones del proceso tales como presión, temperatura, densidad, viscosidad, etc., pueden variar. Todos estos factores afectan la medición y deben ser tomados en cuenta en el momento de seleccionar un medidor de flujo. Es necesario por lo tanto, conocer el principio de operación y características de funcionamiento de los diferentes medidores de flujo disponibles. Sin tal conocimiento, es difícil seleccionar el medidor más apropiado para una determinada aplicación.

METODOS DE MEDICIÒN DE FLUJO:

Existen dos métodos de medición de Flujo, los cuales son:

• Método Inferencial.

• Método Volumétrico.

Método Inferencial: Aquellos que obtiene la medición del flujo por medio de la medición de otras variables, las cuales son una función de la cantidad de flujo que pasa por la tubería. Las variables medidas son generalmente la presión diferencial o la velocidad.

Método Volumétrico: Son aquellos que miden una cantidad determinada de fluido por ciclo de movimiento y usualmente su medida va siendo totalizada dando la cantidad que ha pasado hasta ese momento.

2 MEDIDORES DE ÁREA VARIABLE

Se distinguen de los anteriores en que en aquellos existe una variación de presión, mientras el área permanece constante. Aquí sin embargo, lo que permanece constante es la presión diferencial, gracias a la suficiente variación del área. Uno de estos es el rotámetro el cual consta de un tubo cónico vertical que encierra un flotador; éste, dependiendo del caudal, toma una posición en el tubo que aumenta o disminuye el tamaño del área y así mantiene la presión constante. Una escala graduada dentro del tubo, estará calibrada en unidades de presión y así tener una lectura directa de la misma.

Los rotámetros se pueden fabricar con tubos de vidrio, metal y plástico. Estos dos últimos se utilizan cuando el fluido es muy corrosivo y oscuro para permitir la colocación de una escala interna. En esos casos se usa un seguidor magnético relacionado a un imán colocado en el flotador interno y así transmitir mecánicamente la variación del caudal a un indicador.

MEDICIÓN POR PRESIÓN DIFERENCIAL

Utiliza dispositivos que originan una presión diferencial debido al paso de un fluido por una restricción. La razón de hacer esto es que el caudal es proporcional a la raíz cuadrada de la diferencia de presiones entre dos puntos, antes y después de la restricción. Uno de estos elementos es la placa - orificio o placa perforada. Allí, el fluido sufre una disminución de su presión, la cual es mínima en el punto denominado "vena contracta". Si bien es cierto, la presión tiende a recuperarse, existe al final una pérdida de presión.

Las aplicaciones más habituales de este tipo de equipos en la industria consisten en:

Medir las cantidades de gases o líquidos utilizados en un proceso dado.

• Controlar las cantidades adicionales de determinadas substancias aportadas en ciertas fases del proceso.

• Mantener una proposición dada entre dos fluidos.

• Medir el reparto de vapor en una planta, etc.

En este caso diferencial de presión depende de la construcción del elemento primario a utilizar.

ELEMENTOS PRIMARIOS DE MEDICIÒN DE FLUJO:

TUBO VENTURI

Este consta en sus extremos de dos entradas en las cuales existe una boquilla, el fluido pasa por la boquilla, generalmente se hace de una sola pieza fundida y tiene específicamente los siguientes elementos:

 Una sección aguas arriba, de igual diámetro que la tubería y provista de un anillo de bronce con una serie de aberturas piezométricas para medir la presión estática en esa sección.

 Una sección cónica convergente; una garganta cilíndrica provista también de un anillo piezométrico de bronce.

 Una sección cónica con una divergencia gradual hasta alcanzar el diámetro original de la tubería. Los anillos piezométricos se conectan a uno y otro extremo, respectivamente, de un manómetro diferencial.

El tamaño del tubo de Venturi se especifica mediante el diámetro de la tubería en la cual se va a utilizar y el diámetro de la garganta; por ejemplo, un tubo de Venturi de 6" x 4" se ajusta a una tubería de 6" y tiene una garganta de 4" de diámetro.

Para que se obtengan resultados precisos, el tubo de Venturi debe estar precedido por una longitud de al menos 10 veces el diámetro de la tubería.

Al escurrir el fluido de la tubería a la garganta, la velocidad aumenta notablemente y, en consecuencia, la presión disminuye; el gasto transportado por la tubería en el caso de un flujo incompresible, está en función de la lectura en el manómetro.

El tubo Venturi tiene distintas aplicaciones, se utiliza en los motores como parte importante de los carburadores, se utiliza en sistemas de propulsión.

Otras características:

 Se utiliza cuando es importante limitar la caída de presión.

 Consiste en un estrechamiento gradual cónico y una descarga con salida también suave.

 Se usa para fluidos sucios y ligeramente contaminados

PLACA ORIFICIO

La placa de orificio consiste en una placa perforada que se instala en la tubería, el orificio que posee es una abertura cilíndrica o prismática a través de la cual fluye el fluido. El orificio es normalizado, la característica de este borde es que el chorro que éste genera no toca en su salida de nuevo la pared del orificio. El caudal se puede determinar por medio de las lecturas de presión diferenciales.

La placa concéntrica sirve para líquidos.

Excéntrica para los gases donde los cambios de presión implican condensación. Cuando los fluidos contienen un alto porcentaje de gases disueltos.

Segmentada, partículas en suspensión implican turbulencias que limpiarán (para que no se aglomeren partículas) el lado de alta presión evitando errores en la medición.

Con el fin de evitar arrastres de sólidos o gases que pueda llevar el fluido, la placa incorpora como se menciona anteriormente un orificio de purga. Entre los diversos perfiles de orificio que se utilizan, según se muestra en la figura Nº4, se pueden

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