DISPOSITIVOS PARA MEDIR CAUDAL Y
VELOCIDAD DE FLUJOS O FLUIDOS
1. TUVO VENTURIMETRO
Es un tipo de boquilla especial,
seguida de un cono que se ensancha gradualmente, accesorio que evita en gran
parte la pérdida de energía cinética debido al rozamiento. Es por principio un
medidor de área constante y de caída de presión variable.
2.
MEDIDOR DE ORIFICIO
El
medidor de Orificio es un elemento más simple, consiste en un agujero cortado
en el centro de una placa intercalada en la tubería. El paso del fluido a
través del orificio, cuya área es constante y menor que la sección transversal
del conducto cerrado, se realiza con un aumento apreciable de la velocidad
(energía cinética) a expensa de una disminución de la presión estática (caída
de presión). Por esta razón se le clasifica como un medidor de área constante y
caída de presión variable.
- TUBO DE PITOT
Es
uno de los medidores más exactos para medir la velocidad de un fluido dentro de
una tubería. El equipo consta de un tubo cuya abertura está dirigida agua
arriba, de modo que el fluido penetre dentro de ésta y suba hasta que la
presión aumente lo suficiente dentro del mismo y equilibre el impacto producido
por la velocidad. El Tubo de Pitot mide las presiones dinámicas y con ésta se
puede encontrar la velocidad del fluido, hay que anotar que con este equipo se
puede verificar la variación de la velocidad del fluido con respecto al radio
de la tubería (perfil de velocidad del fluido dentro de la tubería).
Figura 3.
Tubo de Pitot
4. ROTAMETROS
Es un medidor de caudal en tuberías de
área variable, de caída de presión constante. El Rotámetro consiste de un
flotador (indicador) que se mueve libremente dentro de un tubo vertical
ligeramente cónico, con el extremo angosto hacia abajo. El fluido entra por la
parte inferior del tubo y hace que el flotador suba hasta que el área anular
entre él y la pared del tubo sea tal, que la caída de presión de este estrechamiento
sea lo suficientemente para equilibrar el peso del flotador. El tubo es de
vidrio y lleva grabado una escala lineal, sobre la cual la posición del
flotador indica el gasto o caudal.
5. MEDIDORES DE DESPLAZAMIENTO
POSITIVO
Son el fundamento o la base de
muchos elementos de control. El medidor de desplazamiento positivo es un
instrumento sensible al flujo. Este responde a variaciones en el valor del
flujo y responde a señales mecánicas correspondiente a la rotación del eje. Se
aplican en las siguientes circunstancias: donde se encuentre un flujo grande,
donde se requiere una respuesta directa al valor de la variación del flujo y
donde la acción mecánica es necesaria.
Una obstrucción chata colocada
en la corriente del flujo provoca la creación de vortices y se derrama del
cuerpo a una frecuencia que es proporcional a la velocidad del flujo. Un sensor
en el fluxometro detecta los vortices y genera una indicación en la lectura del
dispositivo medidor.
Figura 2.
fluxometro de vortice
FLUXOMETRO ELECTROMAGNÉTICO
Su principio de medida esta
basado en la Ley
de Faraday, la cual expresa que al pasar un fluido conductivo a través de un campo
magnético, se produce una fuerza electromagnética (F.E.M.),
directamente proporcional a la velocidad del mismo, de donde se puede deducir
también el caudal.
Está formado por un tubo,
revestido interiormente con material aislante. Sobre dos puntos diametralmente
opuestos de la superficie interna se colocan dos electrodos metálicos, entre
los cuales se genera la señal eléctrica de medida. En la parte externa se
colocan los dispositivos para generar el campo magnético, y todo se recubre de
una protección externa, con diversos grados de seguridad.
El flujo completamente sin
obstrucciones es una de las ventajas de este medidor. El fluido debe ser
ligeramente conductor debido a que el medidor opera bajo el principio de que
cuando un conductor en movimiento corta un campo magnético, se induce un
voltaje.
FLUXOMETRO DE ULTRASONIDO
El convertidor de medida
determina los tiempos de propagación del sonido
en sentido y contrasentido del flujo en un medio líquido y calcula su velocidad
de circulación a partir de ambos tiempos. Y a partir de la velocidad se
determina el caudal que además necesita alimentación eléctrica.
Hay
dos tipos de medidores de flujo por ultrasonidos:
·
DOPPLER: Miden los cambios de
frecuencia causados por el flujo del líquido. Se colocan dos sensores cada uno
a un lado del flujo a medir y se envía una señal de frecuencia conocida a
través del líquido. Sólidos, burbujas y discontinuidades en el líquido harán
que el pulso enviado se refleje, pero como el líquido que causa la reflexión se
está moviendo la frecuencia del pulso que retorna también cambia y ese cambio
de frecuencia será proporcional a la velocidad del líquido.
·
TRÁNSITO: Tienen transductores
colocados a ambos lados del flujo. Su configuración es tal que las ondas
de sonido viajan entre los dispositivos con una inclinación de 45 grados
respecto a la dirección
de flujo del líquido.
La velocidad de la señal que viaja
entre los transductores aumenta o disminuye con la dirección de transmisión y
con la velocidad del líquido que está siendo medido Tendremos dos señales
que viajan por el mismo elemento, una a favor de la corriente y otra en contra
de manera que las señales no llegan al mismo tiempo a los dos receptores.
Se puede hallar una relación
diferencial del flujo con el tiempo transmitiendo la señal alternativamente en
ambas direcciones. La medida del flujo se realiza determinando el tiempo que
tardan las señales en viajar por el flujo.
