Practica n 04

Ingeniería Química

“Año de la diversificación productiva y fortalecimiento de la educacion”

Facultad de Ingeniería de Minas

Escuela profesional de Ingeniería Química

Curso:

Laboratorio De Ingeniería Química I

Practica N°04 :

Instrumentos de control en los procesos químicos y medidores de caudal

Docente:

Ing. Alfredo Fernández Reyes

Alumno:Culquicondor vicente, Walter raul

Piura – Peru 2015

Practica N°04 Laboratorio de Ingeniería Química I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA


“INSTRUMENTOS DE CONTROL EN LOS PROCESOS QUÍMICOS Y

MEDIDORESDE CAUDAL”

I. INTRODUCCION

Cualquier ingeniero químico que diseñe o que opere plantas químicas debe tener unos

conocimientos mínimos de control automático de procesos. En los planes de estudio de

Ingeniero Químico de las distintas facultades de Química y escuelas de Ingenierías incluye

esta disciplina.

El soporte teórico ha de ser el necesario para entender el porqué, el cómo y el cuándo debe

aplicarse una técnica de control específica a un caso concreto, para entender también cuáles

son las limitaciones de esa técnica y que calidad de control cabe esperar de ella, así como

para seleccionar justificadamente los instrumentos más adecuados para su realización física.

Los medidores de flujo son equipos diseñados para originar una caída de presión que puede

medirse y relacionarse con la velocidad de flujo, estos medidores producen un cambio de la

energía cinética del fluido que se está estudiando.

La selección eficaz de un medidor de caudal exige un conocimiento práctico de la

tecnología del medidor, además de un profundo conocimiento del proceso y del fluido que

se quiere medir.

Cuando la medida del caudal se utiliza con el propósito de facturar un consumo, deberá ser

lo más precisa posible, teniendo en cuenta el valor económico del fluido que pasa a través

del medidor, y la legislación obligatoria aplicable en cada caso. En este estudio se examinan

los conceptos básicos de la medida de caudal y las características de los instrumentos de

medida.

II. OBJETIVO GENERAL

Estudiar el efecto, funcionamiento y las aplicaciones tecnológicas de algunos aparatos

medidores de flujo.

Conocer los diferentes instrumentos y medidores de flujo de mayor uso en la Industria de

los procesos, así como su aplicación.



III. FUNDAMENTO TEORICO

3.1. Definiciones de Control

Los instrumentos de control empleados en las industrias de proceso, tienen su

propia terminología; estos términos empleados tienen su propia definición, medida

y control.

3.1.1. Campo de Medida (range)

Es el conjunto de valores comprendidos entre los limites (Superior e Inferior)

que es capaz de medir el instrumento al que nos referimos, dentro de los límites

de exactitud que se indican para el mismo. Se indica por los valores Superior e

Inferior, antes mencionados.

3.1.2. SPAN

Es la diferencia entre el límite de operación superior del instrumento y el

inferior, en las condiciones que se necesitan para el control.

3.1.3. Error

Se lo define como la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero. El

error tiene en general variadas causas. Las que se pueden de alguna manera

prever, calcular, eliminar mediante calibraciones y compensaciones, se

denominan determinísticos o Sistemáticos. Los que no se puede prever, pues

dependen de causas desconocidas, o estocásticas se denominan aleatorios.

3.1.4. Exactitud

Capacidad de un instrumento de dar valores de error pequeños.

Si un instrumento está calibrado correctamente los errores aleatorios inevitables

harán que los resultados de la medición tengan una cierta dispersión, si el

promedio de las mediciones coincide con el valor verdadero el instrumento es

exacto. La estadística (media en este caso) nos podrá acercar al valor

verdadero. La exactitud se puede especificar en porcentaje del valor medido o

bien en porcentaje del valor a fondo de escala del instrumento. En el caso de los

instrumentos destinados a procesos industriales en general esa exactitud

especificada corresponde a todo el rango de medición del mismo.

3.1.5. Precisión

Cuanto mayor es la precisión menor es la dispersión de los valores de la

medición alrededor del valor medido. Podría suceder que ese valor no fuese



exacto pero la dispersión ser chica, en ese caso el instrumento es preciso pero

no exacto. La precisión está asociada a estadísticas como la varianza y el desvío

standard. En la técnica se suele exigir que los valores de variables importantes

para la calidad del producto se mantengan dentro de un campo dado por tres

desvíos estándar en más o en menos del valor especificado, y estos desvíos

deben ser pequeños para tener buena precisión.

3.1.6. Sensibilidad

Es la variación en la salida del instrumento por unidad de variación de la

variable del proceso (entrada), en definitiva se puede decir que es la ganancia

del instrumento. El ideal es que la misma se mantenga constante. En general los

elementos primarios presentan derivas de la sensibilidad con otras variables,

fundamentalmente la temperatura, por lo que el acondicionamiento de señal

que realiza el instrumento se debe encargar de compensar esas derivas. En

muchos instrumentos industriales se mide también a la temperatura para

realizar esta compensación.



3.1.7. Repetitividad

Capacidad de un instrumento de repetir la salida cuando se llega a la medición

en sucesivas ocasiones bajo exactamente las mismas condiciones. Un detalle

muy importante de esto es que se debe exigir que la medición se debe realizar

con la variable en sentido creciente o decreciente pero no en ambos sentidos,

pues en ese caso deja de ser repetitividad para ser HISTÉRESIS. Como otros

parámetros de especificación de los instrumentos se acostumbra a especificar la

repetitividad como un valor porcentual de la medición o bien del fondo de

escala del instrumento.

3.1.8. Histéresis

El amortiguamiento más el rozamientos hace que haya un consumo de energía

en la carga y descarga de los instrumentos. Es debido a eso que la curva de

calibración ascendente no coincida con la descendente y eso es llamado



Histéresis Baja Histéresis es la capacidad de un instrumento de repetir la salida

cuando se llega a la medición en ocasiones consecutivas bajo las mismas

condiciones generales pero una vez con la medición de la variable en un

sentido (por ejemplo creciente) y en la siguiente con la variable en sentido

contrario (por ejemplo decreciente). Como otros parámetros de especificación

de los instrumentos se acostumbra a especificar la histéresis como un valor

porcentual de la medición o bien del fondo de escala del instrumento.

3.1.9. Calibración

Una calibración del instrumento es un conjunto de valores de la relación entre

la variable de entrada (del proceso) y la variable de salida (medición) ,donde se

mantienen las restantes condiciones constantes. Como vemos habrá infinitas

calibraciones si variamos las condiciones en las que se levanta la curva de

calibración.

Se trata de alguna forma de obtener expresiones que relacionen las variables

externas que influyen en la obtención de la medición a fin de corregir la

calibración en condiciones standard. Un ejemplo típico es la temperatura como

variable que hace derivar las mediciones de otros parámetros en control de



procesos. Con el avance de la era digital, se pueden almacenar varias

calibraciones y dar la medición a través de rutinas de interpolación entre las

mismas.

3.1.10. Otros Términos

Campo de medida con supresión de cero

Es aquel rango de un instrumento cuyo valor mínimo se encuentra por encima

del cero real de la variable.

Campo de medida con elevación de cero

Es aquel rango de un instrumento cuyo valor mínimo se encuentra por debajo

de cero de las variables.

3.2. Clasificación del Instrumentos

De acuerdo con la función se tiene:

3.2.1. Instrumentos ciegos

No tienen indicación visible, son todos aquellos que generalmente son de

manipulación como interruptores, termostatos, presos tatos, válvulas,

transmisores etc. que solo cumplen con su trabajo sin la necesidad de expresar

los cambios graduales de la señal.

3.2.2. Instrumentos de indicadores

Los indicadores disponen de un índice y de una escala graduada, que muestra el

valor real de la variable medida, según su clase se dividen en indicadores

concéntricos, excéntricos y digitales.



3.2.3. Instrumentos registradores

Los instrumentos registradores trazan continuamente ó por puntos la variable

de instrumentación, las gráficas que producen suelen ser circulares,

rectangulares ó en forma de rollo según se acoplen al proceso que registran.

3.3. Medidores volumétricos

3.3.1 Medidor de Venturi

El Tubo de Venturi fue creado por el físico e inventor italiano Giovanni Battista

Venturi (1.746 – 1.822). Fue profesor en Módena y Pavía. En Paris y Berna,

ciudades donde vivió mucho tiempo, estudió cuestiones teóricas relacionadas con

el calor, óptica e hidráulica. En este último campo fue que descubrió el tubo que

lleva su nombre. Según él este era un dispositivo para medir el gasto de un fluido,

es decir, la cantidad de flujo por unidad de tiempo, a partir de una diferencia

de presión entre el lugar por donde entra la corriente y el punto, calibrarle, de

mínima sección del tubo, en donde su parte ancha final actúa como difusor.

El Tubo de Venturi es un dispositivo que origina una pérdida de presión al pasar

por él un fluido. En esencia, éste es una tubería corta recta, o garganta, entre dos

tramos cónicos. La presión varía en la proximidad de la sección estrecha; así, al

colocar un manómetro o instrumento registrador en la garganta se puede medir la

caída de presión y calcular el caudal instantáneo, o bien, uniéndola a un depósito

carburante, se puede introducir este combustible en la corriente principal.

Las dimensiones del Tubo de Venturi para medición de caudales, tal como las

estableció Clemens Herschel, son por lo general las que indica la figura 1.

La entrada es una tubería corta recta del mismo diámetro que la tubería a la cual va

unida. El cono de entrada, que forma el ángulo a1, conduce por una curva suave a la

garganta de diámetro d1. Un largo cono divergente, que tiene un ángulo a2, restaura

la presión y hace expansionar el fluido al pleno diámetro de la tubería. El diámetro

de la garganta varía desde un tercio a tres cuartos del diámetro de la tubería.

3.3.2 Tubo Annubar


http://www.monografias.com/trabajos15/la-estadistica/la-estadistica.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/opticatp/opticatp.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtml

http://www.monografias.com/trabajos27/profesor-novel/profesor-novel.shtml


Estancamiento medida será un promedio de la presión correspondiente a diversas

velocidades sobre el perfil de velocidades del fluido.

Este instrumento posee una mayor precisión que el tubo de Pitot simple del orden

del 1 al 3%. Esto ya que la posición de las tomas de presión esta mejor controlada y

se obtiene automáticamente un promedio de la presión de estancamiento en unos

puntos determinados en la construcción del instrumento.

Sin embargo tiene la desventaja de no poder utilizarse para determinar el perfil de

velocidades.

La pérdida de carga que produce es pequeña y se emplean en la medida de

pequeños y grandes caudales de líquidos y gases.

3.4 Medidores de Área Variable

Estos instrumentos trabajan también utilizando el efecto de una caída de presión en la

tubería que se produce por una reducción de área que en este caso será variable. En efecto

en estos instrumentos existirá un orificio anular cuya área es variable y una caída de presión


El tubo Annubar es otra variante del tubo de Pitot, el cual posee varios agujeros para la toma de la presión de

estancamiento, ubicados en diversos puntos a lo largo de la sección transversal

Estas tomas se unen en el interior del instrumento, de esta manera la presión de


relativamente constante, por lo tanto el flujo será proporcional a la apertura anular por

la que pasa el fluido.

Rotámetros

Este consiste en un flotador cilíndrico, más denso que el fluido colocado dentro de

un tubo cónico vertical con el área menor abajo y el área mayor arriba. Al pasar el

flujo de abajo hacia arriba levanta el flotador con lo cual la posición de este será

proporcional al flujo.

3.5 Medidores de Velocidad

3.5.1 Vertederos

El vertedero hidráulico o aliviadero es una estructura hidráulica destinada a permitir el pase,

libre o controlado, del agua en los escurrimientos superficiales; siendo el aliviadero en

exclusiva para el desagüe y no para la medición. Existen diversos tipos según la forma y

uso que se haga de ellos, a veces de forma controlada y otras veces como medida de

seguridad en caso de tormentas en presas.

CLASIFICACION:

Los vertederos pueden ser clasificados de varias formas:


http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%A1ulica

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Detalle_de_vertederos_en_un_decantador.jpg


Por su localización en relación a la estructura principal:

Vertederos frontales

Vertederos laterales

Vertederos tulipa; este tipo de vertedero se sitúa fuera de la presa y la descarga

puede estar fuera del cauce aguas abajo. (Vertedero tulipa descargando agua)

Desde el punto de vista de los instrumentos para el control del caudal vertido:

Vertederos libres, sin control.

Vertederos controlados por compuertas.

Desde el punto de vista de la pared donde se produce el vertimiento:

Vertedero de pared delgada

Vertedero de pared gruesa

Vertedero con perfil hidráulico

Desde el punto de vista de la sección por la cual se da el vertimiento:

Rectangulares

Trapezoidales

Triangulares

Circulares

Lineales, en estos el caudal vertido es una función lineal del tirante de agua sobre

la cresta

Desde el punto de vista de su funcionamiento, en relación al nivel aguas abajo:

Vertedero libre, no influenciado por el nivel aguas abajo

Vertedero ahogado

3.6 Medidores de Tensión Inducida


http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Vertedero_con_perfil_hidr%C3%A1ulico&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Aliviadero_de_pared_gruesa

http://es.wikipedia.org/wiki/Vertedero_de_pared_delgada

http://es.wikipedia.org/wiki/Compuerta_hidr%C3%A1ulica

http://www.youtube.com/watch?v=-K_8R03jIZI&feature=related


Los medidores de flujo del tipo de tensión inducida se fundamentan en la ley de Faraday la

cual establece que la tensión inducida en un conductor que se mueve perpendicularmente a

un campo magnético es proporcional a la velocidad del conductor. A este medidor se le

conoce con el nombre de Medidor magnético. La figura muestra un esquema del

funcionamiento del medidor magnético de flujo y una configuración típica del mismo.

En estos medidores el campo magnético se genera por la aplicación a las bobinas de una

corriente directa constante.

Este presenta el inconveniente que una corriente directa aplicada en forma constante origina

un proceso de electrólisis en líquidos conductores, con lo cual se forman gases de residuo

en los electrodos (polarización). Por esto, los medidores magnéticos de flujo de campo

magnético constante no se usan en la medición de flujo.

3.7. Desplazamiento Positivo

3.7.1 Medidor de Disco Oscilante

Este instrumento dispone de una cámara circular con un disco plano móvil dotado

de una ranura en la que esta intercalada una placa fija tal como se muestra en la

figura. Esta placa separa la entrada de la salida de este modo la cámara estará

siempre dividida en dos compartimientos que forman los volúmenes a medir.



En un medidor de disco oscilante, el movimiento del disco A esta controlado por el

eje B conforme se mueve alrededor de la leva C. Esta leva mantiene la cara inferior

del disco en contacto con la base de la cámara de medición a un lado y mantiene la

cara superior del mismo en contacto con la parte superior de la cámara de medición

en el lado opuesto.

Cuando pasa el fluido el disco efectúa un movimiento parecido al de un trompo

caído, de modo que cada punto exterior de la circunferencia del disco sube y baja

alternativamente.

La forma de operar del medidor se muestra en la figura siguiente:

El líquido penetra a través del puerto de entrada y llena los espacios arriba y abajo

del disco.

Al avanzar el volumen de líquido el disco se mueve en un movimiento

oscilante hasta que el líquido descarga por el puerto de salida.

El movimiento del eje B produce un giro en el eje de la leva, luego un regulador de

engranajes transmite el movimiento del eje conducido hacia un indicador.

Características

Como los compartimientos independientes de la cámara de medición se llenan y

vacían en forma sucesiva, el flujo de salida es suave y continuo, sin pulsaciones.

En las figuras se puede observar que la cámara de medición y el pistón

están completamente rodeados por el líquido, de manera que las variaciones de

presión en la línea no deben distorsionar la cámara ni afectar la exactitud.

La selección de un medidor de disco oscilante se basa en la velocidad del flujo, la

presión en la línea y la caída de presión permisible.



Tipos

a. MEDIDOR BIRROTORConsiste de dos rotores (semejante a engranes helicoidales dentados) sin

contacto mecánico entre si que giran como únicos elementos móviles dentro de una

cámara de medición, tal como se muestra en la figura:

Características

Al no existir contacto mecánico entre los rotores, la vida útil es larga y el mantenimiento se simplifica.

Pueden trabajar con bajas presiones diferenciales, de hasta 1 plg. de agua Son reversibles Su ajuste es sencillo y de fácil calibración La exactitud es alrededor de ± 0.2%

b. MEDIDOR DE PALETA

Este medidor posee un tambor (rotor) que gira alrededor de su propio centro el cual

es excéntrico con el cuerpo del medidor.



Características

Debido a que las holguras son casi cero, los efectos de cambios de densidad

y viscosidad son despreciables y la exactitud se mantiene alrededor de 0.2 a 0.3%.

Debido a que existe contacto mecánico entre las paletas y la carcasa del medidor,

las paletas sufren permanente desgaste pero estas se van reajustando

automáticamente debido a la acción del resorte.

Prácticamente, quien sufre el mayor desgaste son las tapas laterales, las cuales se

fabrican de un material de menor dureza.

c. MEDIDOR DE LOBULO

Consisten de dos lóbulos engranados entre si que giran en direcciones opuestas

manteniendo una posición relativa fija y desplazando un volumen fijo

de fluido líquido o gaseoso en cada revolución, tal como se muestra en la figura.

Los lóbulos no hacen contacto mecánico y la precisión de sus movimientos se

mantiene debido a la presencia de dos engranajes ubicados fuera del medidor.

Características

Se fabrican en tamaños que van desde 2

o 24 GPM hasta 30 o 20000 GPM para flujo de líquidos y hasta unos 3 m3/hr para

flujo de gases

Su exactitud es de ± 1% para flujos de 10 a 100% del intervalo de medición. Esta se

desmejora para bajos flujos debido a las holguras que existen entre los lóbulos.

3.7.2 Medidor Pistón Oscilante



Consiste de un pistón hueco montado excéntricamente dentro de un cilindro. El cilindro y el

pistón tienen la misma longitud, pero el pistón, como se aprecia en la figura, tiene un

diámetro más pequeño que el cilindro. El pistón, cuando está en funcionamiento, oscila

alrededor de un puente divisor, que separa la entrada de la salida de líquido. Al comienzo de

un ciclo el líquido entra al medidor a través de la puerta de entrada A, en la posición 1,

forzando al pistón a moverse alrededor del cilindro en la dirección mostrada en la figura,

hasta que el líquido delante del pistón es forzado a salir a través de la puerta de salida B, en

la posición 4, quedando el dispositivo listo para comenzar otro ciclo.

3.7.3 Medidores de Paletas Deslizantes

En la figura se muestra un medidor de paletas deslizantes, que consta de un rotor con unas

paletas, dispuestas en parejas opuestas, que se pueden deslizar libremente hacia adentro y

hacia afuera de su alojamiento. Los miembros de las paletas opuestas se conectan

rígidamente mediante varillas, y el fluido circulando actúa sobre las paletas sucesivamente,

provocando el giro del rotor.

Mediante esta rotación el líquido se transfiere desde la entrada a la salida a través del

espacio entre las paletas. Como éste es el único camino para el paso del líquido desde la

entrada a la salida, contando el número de revoluciones del rotor, puede determinarse la

cantidad de líquido que ha pasado. El cierre se lleva a cabo por la acción de las paletas

sobre la pared de la cámara, mediante una combinación de presión de líquido y fuerzas

centrífugas, auxiliado por el apriete, mediante resortes, de las paletas contra la pared de la

cámara. Esto ayuda a mantener en valores aceptables cualquier escape de líquido que pueda

producirse a través de las paletas



4. EJEMPLOS

CAMPO DE MEDIDA

CARACTERISTICA DE UN INSTRUMENTO

1. Termometro bimetálico

Campo de medida: 0 – 100°C

Exactitud (accuracy): ± 0.5%

Histéresis (hysteresis): ± 0.2%

Alcance (span): 100

Repetibilidad (repeatability): ± 0.1%

Incertidumbre (uncertainty): ± 0.13%



2. Transmisor de caudal digital multivariable por presión diferencial con compensación de

presión y temperatura:

Campo de medida: 0 – 2.5 hasta 0 – 1000 mbar (o -1 hasta 0 – c.d.a.)

Alcance de la presión diferencial: 2.5 a 1000 mbar/ 1 a 400°C c.d.a

Alcance de la presión absoluta: 0.35 a 52 bar / 5 a 750 psia

Alcance de la presión relativa: 4.1 a 200 bar / 60 a 3.000 psig

Exactitud de la presión diferencial: ± 0.1% del alcance

Exactitud de la presión absoluta: ± 0.1% del alcance

Exactitud de la temperatura: ± 1°C % ± 0.025% del alcance

Límites de temperatura ambiente: -40°C a 85°C ( -40°F a 185 °F)

Señal de Salida: 20 mA c.c. o protocolo HART

3. Controlador digital universal

Exactitud: ± 0.20 %

Resolución: 16 bits

Velocidad de muestreo: 6 veces/ segundo

Resolución: cuatro veces mayor que la digital de la pantalla

Salida en señal continua lineal: 0 a 20 mA c.c., 4 – 20 mA c.c., 8 bits en 50 ms o 10

bits en 1 segundo

Salida por relé electromecánico: 5 A resistivo a 240 V c.a. máx. 3 A inductivo 240

V c.a. máx.

Salida por relé de estado sólido: 1 A resistivo 240 c.a. máx. 50 VA inductivo 240 V c.a.

máx.

MEDIDORES VOLUMÉTRICOS:

Instrumentos de presión diferencial

La placa orifico o diafragma:

“La placa orificio origina que la velocidad aumente y por lo tanto la presión”



VENTAJAS: DESVENTAJAS:

Debido a la pequeña cantidad de material y al tiempo

relativamente corto de maquinado que se requiere en

su manufactura, su costo llega a ser comparativamente

bajo.

Es fácilmente reproducible, fácil de instalar y

desmontar y de que se consigue con ella un alto grado

de exactitud. Además que no retiene muchas partículas

suspendidas en el fluido dentro del orificio.

Las mayores desventajas de este medidor son su

capacidad limitada y la perdida de carga ocasionada tanto

por los residuos del fluido como por las pérdidas de

energía que se producen cuando se forman vórtices a la

salida del orificio.

El comportamiento en su uso con fluidos viscosos es

errático pues la placa se calcula para una temperatura y

una viscosidad dada y produce las mayores pérdidas de

presión en comparación con los otros elementos

primarios.



MEDIDOR DE VENTURI

“El Tubo Venturi es un dispositivo que origina una pérdida de presión al pasar por él un fluido. En esencia, consta de una tubería corta recta, o garganta, entre dos tramos cónicos. La presión varía en la proximidad de la sección estrecha; así, al colocar un manómetro ó instrumento registrador en la garganta se mide la caída de presión y hace posible calcular el caudal instantáneo”.

VENTAJAS DESVENTAJAS

Menor pérdida de carga permanente, que

la producida por del diafragma y la

tobera de flujo, gracias a los conos de

entrada y salida.

Medición de caudales superiores a un

60% a los obtenidos por el diafragma

para la misma presión diferencial e igual

diámetro de tubería.

El Venturi requiere un tramo recto de

entrada más corto que otros elementos

primarios.

Facilidad para la medición de flujo de

líquidos con sólidos en suspensión.

Mayores longitudes en general

Costes de instalación y mantenimiento

superior

Los diámetros nominales grandes

presentan problemas de manejo (un

mayor peso muerto en el transporte).



TUBO PITOT

“Cuando un fluido en movimiento es obligado a pararse debido a que se encuentra un objeto estacionario, se genera una presión mayor que la presión de la corriente del fluido. La magnitud de esta presión incrementada se relaciona con la velocidad del fluido en movimiento”.


Es un instrumento liviano, portátil y resistente. Su instalación no requiere de mucho tiempo. Este instrumento cuenta con la facilidad de

poder ensamblarlo en una tubería en funcionamiento, sin detener la operación del sistema.

La facilidad que presenta el aparato para la medición del diámetro interior de la tubería en cuestión.

Cuenta con un rango de error del 2%, atendiendo a las recomendaciones fijadas por el fabricante y a la calibración del equipo.

Puede ser instalado en registradores gráficos y registradores digitales.

Como es un instrumento que determina la medición del caudal a través de la cuantificación de la velocidad del flujo, es un medidor de gasto indirecto.

La instalación de este equipo tiende a ser un poco difícil, por utilizar algunos otros instrumentos ajenos al equipo.

Con cierta cantidad de partículas en suspensión la toma de presión tienden a obstruirse.

Se requiere personal capacitado para su operación.



TUBO ANNUBAR

MEDIDORES DE ÁREA VARIABLE (ROTÁMETROS)


Es económico para caudales bajos y tuberías con diámetros menores a 2".

Cubre un rango amplio de caudales.

Sirve para líquidos y gases. Provee una información visual

directa. La caída de presión es baja. Instalación y mantenimiento

simple.

No es sencillo ni económico obtener señal eléctrica a partir de la indicación.

Se incrementa mucho su costo para tuberías de diámetro grande.

No se consiguen rotámetros para tuberías grandes.

Debe instalarse en sentido vertical de modo que el caudal sea ascendente.

Son de baja precisión.


Es una variante del tubo de Pitot que dispone de varias tomas, a lo

largo de la sección transversal, con lo que se mide la presión total

en varios puntos, obteniendo la media de estos valores y evitando

el error que produce el tubo de Pitot.


- Rotámetro serie PCE-VS

Capacidad de lectura en l/h o Nm3/h

- De alta resistencia

- Resistente a la corrosión

- Alta reproducibilidad

- Alta reproducibilidad

- Rango de 1,5 - 60.000 l/h

- Montaje sencillo

- No necesita ninguna alimentación externa

- Clase de precisión 4, según VDI 3513

- Para medios líquidos y gaseosos

- Ajuste de los indicadores del valor teórico

Rotámetro metálico para bajos caudales para líquidos y gases

Mide e indica caudal instantáneo. Construido con tubo de medición metálico en

lugar de vidrio es el medidor a/v (área variable) confiable y exacto para bajos

caudales, apto para altas presiones y fluidos agresivos o

difíciles de manejar.

Es muy utilizado para dosificar aditivos o ingredientes

costosos en especialidades químicas, farmacéuticas,

cosméticas, alimenticias, así como en investigación y

desarrollo. Indicador acoplado magnéticamente con escalas

intercambiables. Reed switch hermético (opcional) con

novedoso doble sensor provee alarma sin afectar la

performance.

Instalación: rosca 1/2"



Rango: 0,13 a 100 litro/hora para agua; 0.1 a 56 litros/mimuto para aire.

Exactitud: ±5%.

Construcción: tubo y flotante de inox 316l, hastelloy, o titanio; sellos de viton.

Apto hasta 200°c y 100 bar (modelo sin válvula: 275 bar) e intemperie nema 4

- Rotámetros para bajos Caudales KFR

-Rango de Medición: 0,005 -0,05...5 - 75

L/min Agua

0,05 -0,5 L/min ..400 -4000 L/min Aire

Conexión: 1/8... 1 NPT IG

Material: Vidrio Acrilico

Max. Presión: 6,5 bar

Max. Temperaturaa: 65 °C

Precisión: ± 2 ...5 % v. ME

- Medidor/Interruptor de Caudal en Plástico KSM

Rango de Interrupción: 15-150...8000-60000 L/h Agua0,8-5...100-860 m³/h Aire ( 0 bar rel., 20°C)Conexión: G 1 ½..G 3 1/2; Conexión en Goma DN 25...DN 65Material: Trogamida-T, PolysulfonaMax. Presión: PN 16Max. Temperaturaa: 60°C (Trogamida), 100 °C (Polysulfona)

- Clase de Precisión: 4 Opción: Contacto Reed

MEDIDORES DE VELOCIDAD


http://www.inducontrol.com.pe/index.php?option=com_content&view=article&id=13:medidorinterruptor-de-caudal-en-plastico-ksm&catid=5:kobol&Itemid=13

http://www.inducontrol.com.pe/index.php?option=com_content&view=article&id=11:rotametros-para-bajos-caudales-kfr&catid=5:kobol&Itemid=13


Los vertederos triangulares son semejantes a los rectangulares pero la abertura del tabique

tiene forma de V con un ángulo que varia entre los 60º y 90º. Existen otros tipos de

vertederos como los trapezoidales, sumergidos, etc.

Los vertederos rectangulares consisten en una estructura de rebose con la parte superior en

forma horizontal, la cual se coloca transversalmente en el canal y perpendicular a la

dirección de flujo. Si la parte horizontal llega de un extremo al otro del canal se llama

vertedero sin contracción y si es más pequeña se denomina vertedero con contracción.

MEDIDORES DE FUERZA

- MEDIDOR DE PLACA

- Medidor de Fuerza Mecánico Sauter FA 10

Instrumento mecánico de medición de fuerza para mediciones de fuerzas de tracción y de

presión con función Peak-Hold.

Campo de medición [Max]: 10N

- Lectura [d]: 0,05N

- Linealidad: 1%

MEDIDORES DE TENSION INDUCIDA

- Medidor magnético de caudal


https://www.pce-instruments.com/espanol/instrumento-de-medida/medidor/medidor-de-fuerza-kern-sohn-gmbh-medidor-de-fuerza-mec_nico-sauter-fa-10-det_271323.htm?_list=kat&_listpos=1

https://www.pce-instruments.com/espanol/instrumento-de-medida/medidor/medidor-de-fuerza-kern-sohn-gmbh-medidor-de-fuerza-mec_nico-sauter-fa-10-det_271323.htm?_list=kat&_listpos=1


4.1. DESPLAZAMIENTO POSITIVO

- Medidor de disco oscilante

MEDIDORES DE CAUDAL DE DISCO OSCILANTE PARA LIQUIDOS DE BAJA VISCOSIDAD

“En casos que una exactitud moderada es suficiente, estos medidores son la alternativa más económica. Aunque originalmente limitados a su uso con productos refinados del petróleo, los modelos ofrecidos hoy en día cubren muchas otras aplicaciones en todo tipo de industrias”.

- SERIE TN700 y TN800

Diseñados para un servicio industrial severo, están

construidos en Aluminio anodizado con cámaras de

medición de Ryton. Para aplicaciones de proceso

con químicos agresivos se dispone de modelos con

carcaza en Acero Inoxidable AISI 316. Ideales para



el control de inventarios, estos medidores se pueden calibrar para fluidos de cualquier

viscosidad incluyendo agua, aceites lubricantes y químicos no corrosivos. Disponibles con

opción de registradores mecánicos, electrónicos y salida de pulsos. La serie

TN700 ha sido diseñada para presiones de operación de hasta 28 bar.

Instalación: rosca NPT o bridas ANSI 150 1" y 1 1/2" Rangos: desde 15 hasta 230

litros/min.

Exactitud: ±0,5%

Aptos: Intemperie NEMA 4x, versiones para zona Ex.

- Diseñados para derivados del petróleo de baja viscosidad, nafta,

gas oíl, kerosene, solventes, son ideales para ser utilizados en

transferencia y despacho interno de combustibles - No tiene

aprobación para venta externa. Construido en Aluminio pintado

epoxi y versiones con revestimiento interno de Teflón.

Instalación: rosca NPT 1"

Rangos: 20 a 75 litros/min. y 25 a 150 litros/min. Exactitud: ±2%

Apto: Intemperie NEMA 4, zona Ex

MEDIDOR DE PISTON OSCILANTE

Este instrumento consta de una entrada y una salida, y un cilindro excéntrico que se mueve hasta llenar el receptáculo de medida desde la entrada hasta la salida. El eje interior saca el movimiento para mover un tren de engranajes o

un detector tipo namur y generar impulsos.

MEDIDOR ROTATIVO



RNK-RP-N es un contador volumétrico de pistón rotativo de esfera protegida y

equipado para lectura de pulsos remota.

Características

o Registro con rodillos protegidos

o Temperatura de operación 50ºC

o Presión Nominal PN 16

o Indicador del registro desde 0,02 l hasta 9.999m³

o Instalación en cualquier posición

o Opcional con válvula antiretorno integrada

o Posibilidad de sensor de pulsos (0,5 L/Imp)

o Certificado de Confomidad CE según MID

5. APLICACIONES

FACTORES PARA LA ELECCIÓN DEL TIPO DE MEDIDOR DE FLUIDO

Rango: los medidores disponibles en el mercado pueden medir flujos desde varios

mililitros por segundo (ml/s) para experimentos precisos de laboratorio hasta varios

miles de metros cúbicos por segundo (m3/s) para sistemas de irrigación de agua o

agua municipal o sistemas de drenaje. Para una instalación de medición en

particular, debe conocerse el orden de magnitud general de la velocidad de flujo así

como el rango de las variaciones esperadas.

Exactitud requerida: cualquier dispositivo de medición de flujo instalado y operado

adecuadamente puede proporcionar una exactitud dentro del 5 % del flujo real. La

mayoría de los medidores en el mercado tienen una exactitud del 2% y algunos


Este medidor consiste en dos válvulas, hélices o engranajes

que giran excéntricamente. La precisión del instrumento

depende del ajuste entre los alabes y la pared del equipo. Aquí

os dibujo el normal para que os hagáis una idea.


dicen tener una exactitud de más del 0.5%. El costo es con frecuencia uno de los

factores importantes cuando se requiere de una gran exactitud.

Pérdida de presión: debido a que los detalles de construcción de los distintos

medidores son muy diferentes, éstos proporcionan diversas cantidades de pérdida

de energía o pérdida de presión conforme el fluido corre a través de ellos. Excepto

algunos tipos, los medidores de fluido llevan a cabo la medición estableciendo una

restricción o un dispositivo mecánico en la corriente de flujo, causando así la

pérdida de energía.

Tipo de fluido: el funcionamiento de algunos medidores de fluido se encuentra

afectado por las propiedades y condiciones del fluido. Una consideración básica es

si el fluido es un líquido o un gas. Otros factores que pueden ser importantes son la

viscosidad, la temperatura, la corrosión, la conductividad eléctrica, la claridad

óptica, las propiedades de lubricación y homogeneidad.

Calibración: se requiere de calibración en algunos tipos de medidores. Algunos

fabricantes proporcionan una calibración en forma de una gráfica o esquema del

flujo real versus indicación de la lectura. Algunos están equipados para hacer la

lectura en forma directa con escalas calibradas en las unidades de flujo que se

deseen. En el caso del tipo más básico de los medidores, tales como los de cabeza

variable, se han determinado formas geométricas y dimensiones estándar para las

que se encuentran datos empíricos disponibles. Estos datos relacionan el flujo con

una variable fácil de medición, tal como una diferencia de presión o un nivel de

fluido.

PLACA ORIFICIO

La gran ventaja de la placa de orificio en comparación con los otros elementos primarios de

medición, es que debido a la pequeña cantidad de material y al tiempo relativamente corto

de maquinado que se requiere en su manufactura, su costo llega a ser comparativamente

bajo, aparte de que es fácilmente reproducible, fácil de instalar y desmontar y de que se

consigue con ella un alto grado de exactitud. Además que no retiene muchas partículas

suspendidas en el fluido dentro del orificio.

El uso de la placa de orificio es inadecuado en la medición de fluidos con sólidos en

suspensión pues estas partículas se pueden acumular en la entrada de la placa., el

comportamiento en su uso con fluidos viscosos es errático pues la placa se calcula para una



temperatura y una viscosidad dada y produce las mayores pérdidas de presión en

comparación con los otros elementos primarios.

Las mayores desventajas de este medidor son su capacidad limitada y la pérdida de carga

ocasionada tanto por los residuos del fluido como por las pérdidas de energía que se

producen cuando se forman vórtices a la salida del orificio.

MEDIDORES DE CAUDAL SÓLIDO

Los medidores de caudal de sólidos permiten pesar cualquier material seco a granel o

granulado, de diámetro de hasta 25 mm, en un rango de 200 Kg./h a 2000t/h. La medición

puede efectuarse en productos con densidades y caudales muy diferentes : trigo soplado,

mineral de hierro, los polvos fluidificados como la ceniza volante, y los productos

pegajosos con posibilidad de depósito, como las virutas de torno. Los medidores de caudal

sólido pueden utilizarse en aplicaciones con productos tan diversos como: cemento, arena,

carbón coque, carbón, cal, trigo, arroz, harina, azúcar, productos alimenticios para animales,

astillas de madera y virutas de plástico.

MEDIDOR ELECTROMAGNÉTICO

Se basa en la ley de inducción electromagnética de Faraday: “el voltaje inducido en un

conductor que se mueve en un campo magnético, es proporcional a la velocidad del

conductor, dimensión del conductor, y fuerza del campo magnético”.

Con este principio, se hace pasar un fluido conductor a través de campo magnético

producido por un conjunto de bobinas sujetas al exterior de la tubería, generando un voltaje

perpendicular al flujo y al campo magnético.



Este voltaje es proporcional a la longitud del conductor, a la densidad del campo magnético

y la velocidad con que atraviesa el conductor este campo magnético, y como se sabe el área

de la tubería se determina el caudal en ese instante.

Entre las ventajas más fundamentales se pueden señalar las siguientes:

No presentan obstrucciones al flujo, por lo que son adecuados para la medida de todo tipo

de suspensiones, barros, melazas, etc.

No dan lugar a pérdidas de carga, por lo que son adecuados para su instalación en grandes

tuberías de suministro de agua, donde es esencial que la pérdida de carga sea pequeña.

Se fabrican en una gama de tamaños superior a la de cualquier otro tipo de medidor.

No son prácticamente afectados por variaciones en la densidad, viscosidad, presión,

temperatura y, dentro de ciertos límites, conductividad eléctrica.

·No son seriamente afectados por perturbaciones del flujo aguas arriba

ROTÁMETROS

Selección de caudalmetro rotámetro

Las preguntas clave que hay que contestar antes de seleccionar un rotámetro son:

¿Cuál es el caudal mínimo y máximo para el caudalímetro?

¿Cuál es la temperatura de proceso mínima y máxima?

¿Cuál es el tamaño de la tubería?

¿Quisiera un rotámetro de lectura directa o es aceptable una tabla de consulta?

¿Qué precisión necesita?

¿Requiere una válvula para regular el flujo?

¿Habrá contrapresión?

¿Cuál es la presión de proceso máxima?

Según su aplicación los rotámetros se pueden clasificar en rotámetros de purga, de

indicación directa con indicación magnética y transmisión neumática y electrónica.

El rotámetro de purga: Se utilizan para caudales pequeños, en sus aplicaciones se destaca

la purga hidráulica de sellos mecánicos en bombas, la medición por burbujeo, la purga de

elementos de presión diferencial entre algunas



El rotámetro de vidrio: (indicación directa) adoptan distintas disposiciones como: llevar

placas laterales, sellamiento con ventanas de cristal para observar el tubo, disponen de

armaduría de seguridad y de anti-hielo con gel de sílice para evitar la humedad, entre

algunas cosas.

El rotámetro By-pass: Es un medidor de caudal de fluido, por lo tanto no de la presión

diferencial, la escala de medida de este rotámetro es lineal y no de raíz cuadrada como se

podría suponer siendo el elemento de medida un diafragma.

Rotámetro metálico para bajos caudales para líquidos y gases

Mide e indica caudal instantáneo.

Construido con tubo de medición metálico en lugar de vidrio es el medidor A/V (Área

Variable) confiable y exacto para bajos caudales, apto para altas presiones y fluídos

agresivos o difíciles de manejar.

Es muy utilizado para dosificar aditivos o ingredientes costosos en especialidades

químicas, farmacéuticas, cosméticas, alimenticias, así como en Investigación y

Desarrollo.

Indicador acoplado magnéticamente con escalas intercambiables.

Rotámetro metálico para líquidos, gases y vapor, grandes caudales.

Mide e indica caudal instantáneo.

Construido con tubo de medición metálico en lugar de vidrio puede manejar un muy

amplio rango de caudales con gran exactitud (2%) a pesar de elevadas temperaturas y

presiones en zonas explosivas.

Mínima caída de presión interna, no requiere contra presión, y dispone amortiguación

para eliminar rebotes no deseados del flotante.

Indicador acoplado magnéticamente.

Mismo largo en todos los tamaños facilita la sustitución.

Rotámetro en Plástico:

Los medidores/detectores de caudal se intercalan en un tramo vertical de la tubería

donde el liquido suba,y permiten visualizar el caudal por el desplazamiento de un

pequeño flotador sobre una escala graduada.

Es uno de los sistemas más económicos además de preciso para medir en pequeños

diámetros.



Se les puede incorporar un interruptor que actúa al alcanzar el caudal un nivel

prefijado.

Rotámetro en acrílico:

Los medidores/detectores de caudal pensados para instalar directamente en paneles de

control se intercalan en un tramo vertical de la tubería donde el líquido suba, y

permiten visualizar el caudal por el desplazamiento de un pequeño flotador sobre una

escala graduada.

Es uno de los sistemas más económicos además de preciso para medir en pequeños

diámetros.

6. CONCLUSIONES

Tener en cuenta que los Medidores de Flujos son dispositivos, el cual pueden ser utilizado

en muchas aplicaciones tecnológicas y aplicaciones de la vida diaria, en donde conociendo

su funcionamiento y su principio de operación se puede entender de una manera más clara

la forma en que este nos puede ayudar para solventar o solucionar problemas o situaciones

con las cuales son comunes e

Reconocer que con la ayuda de un medidor de flujo se pueden diseñar equipos para

aplicaciones específicas o hacerle mejoras a equipos ya construidos y que estén siendo

utilizados por empresas, en donde se desee mejorar su capacidad de trabajo utilizando

menos consumo de energía, menos espacio físico y en general muchos aspectos que le

puedan disminuir pérdidas o gastos excesivos a la empresa en donde estos sean necesarios.

El Tubo de Venturi es un dispositivo que por medio de cambios de presiones puede crear

condiciones adecuadas para la realización de actividades que nos mejoren el trabajo diario,

como lo son sus aplicaciones tecnológicas.

7. BIBLIOGRAFIA

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