Medidores de Caudal

5/14/2018 Medidores de Caudal - slidepdf.com

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Medidores de Caudal

Jhonatan Ramírez Gamboa41101054



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Un medidor de caudal es un

instrumento de medida para lamedición de caudal o flujo volumétricode un fluido o en su defecto para lamedición del flujo másico.



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Objetivos

• Contabilizar la transferencia demateria, ya sea, entre diversaspartes del proceso, diferentes

compañías o entre suministrador yusuario

• Realizar un control automático de los

flujos de materia en el sistema.• Optimizar rendimientos en las

unidades de producción aplicando

balances de materia



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Presión diferencial

Placa orificio

Según orificio placa Según perfilConcéntricosExcéntricosSegmentados

Cantos vivosCuarto de circuloEntrada cónica

Tobera Tubo Pitot Tubo Annubar

Cambios de Área

Rotámetro

Cilindro con borde planoCilindro borde saliente cara inclinada afavor del flujoCilindro con borde saliente en contra delflujo

Cambios de Velocidad

vertederos Con contraccionesSin contracciones

turbinas

Desplazamiento Positivo

Medidor rotativo

Birrotor

OvalesCicloidalesDisco giratorio Pistón oscilante Pistón alternativo

Coriolis Impacto Térmicos Electromagnéticos Magnéticos Radiométricos Ultrasónico

Clasificación medidores decaudal



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1. Placa orificio

2. Tobera

Convencionales



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3.Tubo Pitot 4.Tubo Annubar


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Cambios de Área

• Cilindro con borde plano• Cilindro borde saliente cara inclinada

a favor del flujo• Cilindro con borde saliente en contra

del flujo

Rotatorio



Cambios de Velocidad

1.Vertedero 2.Turbina



Desplazamiento positivo

1. Medidorrotativo

2. Discogiratorio

3. Pistónoscilante

4. Pistónalternativo



No Convencionales

1. Coriolis 2. Impacto 3. Térmico



No Convencionales

4. Magnéticos 5. Ultrasónico

6. Radiométrico 7.Electromagnético

s



Ventajas y desventajasVentajas Desventajas

Medidores de área variable

rotámetro

Bajo costo, simplicidad, apto

para caudales muy pequeños,caída de presión constante ymuy pequeña, rangos de cauda10:1, lectura lineal de caudal

No apto para altas presiones,

debe ser montado verticalmente,capacidad limitada para caudalesmuy altos, las versiones estándarno disponen de sistema detransmisión, se debe utilizarsolamente en fluidos limpios

Placa-orificio No tiene componentes móviles,se disponen en un ampliomargen de rangos y tamaños,aptos para la mayoría de gases ylíquidos, no necesita calibracióndel elemento.

Utilizable solo para rangos decaudal 4:1, baja exactitud,perdida de presión norecuperable, la viscosidad afectaal rango de caudal, instalacióncostosa.

Tobera Pérdida de presión permanentees inferior a la placa de orificio.Está disponible en gran variedadde materiales. Es útil para losfluidos que contienen sólidos. Esampliamente aceptado para altatemperatura y el flujo de vapor apresión.

Su costo es más limitado que elde placa orificio, Se limita a lostamaños de las tuberíasmoderado. Se requiere másmantenimiento.

Tubo Pitot Estos tubos no tienen pérdida deproceso. Son baratos de instalar.Algunos de ellos pueden serfácilmente removidos de latubería.

Estos tubos tienen pocaprecisión. No son adecuadospara fluidos sucios y pegajosos.Son sensibles a lasperturbaciones aguas arriba.

Tubo Annubar

Baja pérdida de presión, Grandesdiámetros

Pobres resultados con fluidospegajosos o sucios.

Turbina Fácil instalación y salida lineal

con el fijo, adecuado para lamedición de líquidos limpios ofiltrados, buen rango o espectro,

Útil solo para líquidos de baja

viscosidad, requieren equipossecundaras de lectura.



Ventajas y desventajasVentajas Desventajas

Desplazamiento positivo Buena exactitud y amplio rango demedida. Buena repetitividad. Buencomportamiento para fluidos muyviscosos, y para aquellos fluidos concondiciones cambiantes.Medida directa de caudalvolumétrico.

Alto costo para grandes tamaños(>6”).Alta pérdida de carga (limitación decaudal). Mal funcionamiento parafluidos sucios (posibles bloqueos delas partes móviles). Pueden dañarsepor sobre velocidad.

Coriolis Posee una alta precisión, tiene pocomantenimiento por lo que esbastante económico en esteaspecto, además es independiente

de temperatura presión, densidad yviscosidad.

Posee altos costos de operación.

Térmicos Es prácticamente independiente dela presión y la viscosidad debido aque se basa en el calor especificodel fluido, posee una alta precisión.

Solo funciona con sólidos y flujosmuy bajos de gases. Necesita de untransmisor de señales que diferencialas temperaturas y las frecuencias.

Ultrasónicos Pueden utilizarse para la mediciónde fluidos limpios como en los quellevan partículas en suspensión.Estas mediciones no generanpérdidas de presión, con medidores

sin elementos móviles que puedeninstalarse tanto de forma internacomo de forma superficial

Debido a su precisión y a su montajeson bastante costosos

Magnéticos

Bajo mantenimiento precisión alta Solo funciona con líquidos quetengan conductividad eléctrica

Electromagnéticos No genera pérdidas de energía, losdatos arrojados no dependen de laviscosidad, tiene bajomantenimiento y como no poseepartes móviles es bastanteconfiable.

Necesita que el fluido posea unaconductividad mínima de 5 s/cm,μ

por lo que no es utilizable en gases.Poseen un alto costo. Si se produceacumulación sobre los electrodos lalectura será errónea.

Radiométricos No se ve afectada por presión,temperatura, viscosidad ni otrascaracterísticas del fluido ,

Es bastante costoso, y puedepresentar algunas dificultades almomento de instalación.



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Aplicaciones

Explotación de petróleo:

• Medición en producciones con altas

presiones.• Medición de cauda de agua para la

extracción de los pozos de petróleo.

Industria química y petroquímica:• Mediciones en medios invasivos o

venenosos, sobre todo gases

producidos en diferentes procesos de



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Criterios de selección ydiseño

•Rango de caudales a cubrir

•Precisión requerida (debe

especificarse para todo el rango)•Repetibilidad requerida

•Ambiente en que se realizará la

medición•Tipo de salida eléctrica requerida

•Pérdida de carga aceptable

•



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Cuadro comparativo

Sensor de flujoLíquidosrecomendados

Pérdida depresión

Exactitud típicaen %

Efecto viscoso Coste Relativo

Electromagnet.

Líquidos sucios ylimpios; líquidosviscosos yconductores

No ±0.5 No Alto

Ultrasonic.

(Doppler)

Líquidos sucios y

líquidos viscosos

No ±5 No Alto

RadiométricosLíquidos sucios ylíquidos viscosos

No ±5 No Alto

TérmicosLíquidosViscosos, FluidosNegros y Gases

Baja 0.40% No Alto

Coriolis

Líquidos

Viscosos, FluidosNegros y Gases

Baja 0.40% No Alto



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Cuadro comparativoCaudal

máx./minPrecisión

% toda escalaPresión

máx. Bar TempMax. C

Perdida decarga máx.

m=mb=bar

Materiales deconstrucción

Coste relativo

Placa 3:1 1-2% 400b 500 20m Metales yplásticos

baja

Tobera 4:1 0.9-1.5 400b 500 16m Acero, aluminio Medio

Tubo venturi 4:1 0.75 400b 500 4m Metales yplásticos

Muy alto

Tubo pitot 4:1 1.5-4 400b 500 ------ Metales yplásticos

bajo

Tubo annubar 4:1 1 400b 500 ------ Metales yplásticos

bajo

Rotámetro 10:1 1-2 400 250 5m Vidrio, cerámica bajo

Vertedero 3:1 ------ ------ 60 ------ metal alto Turbina 15:1 0.3% 200b 250 0.7b ------- -------Disco oscilante 5:1 1-2% 10-150b 120 0.3m metales Bajo

Pistón oscilante 5:1 0.2-0.5% 25b 150 10b metales medio

Pistónalternativo

5:1 0.2% 25b 100 0.2m metales alto

Paredesdeformables

10:1 1 100b 150 0.3b metales medio



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Resumen

• Un medidor de caudal es uninstrumento utilizado para medir lamasa o el caudal volumétrico de un

líquido o gas, o en su defecto unmaterial solido granulado. Estosinstrumentos tienen una serie de

características que los definen, engeneral, estas características soneléctricas, operativas y ambientales ,entre las más importantes sedestacan, el tipo de fluido,



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Review

• A flowmeter is an instrument used tomeasure the mass or volume flow of a liquid or gas, or alternatively a solid

granular material. These instrumentshave a number of characteristics thatdefine them , in general, these

characteristics are electrical,operational and environmental,among the most important are thetype of flow, Fmax / Fmin,temperature and fluid pressure,



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Bibliografía• Revista automática e

instrumentación. Medidores decaudal: Informe. No 309 (julio

2000, pag 193). Concepción Roca.Barcelona.• http://www.vega.fr/downloads/PR/E

S/36050-ES.PDF• http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/

articuloses/medidores/medidoresde

qentuberias/medidoresdeqentuberi

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