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7/25/2019 Medidores Desp Positivo w.s
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OBJETIVO
Describir los tipos de medidores de fluido utilizados en la industria
INTRODUCCIN
En la mayor parte de las operaciones realizadas en los procesos industriales, en los
laboratorios y en las plantas es muy importante la medicin de caudal de lquidos y
gases. Para este propsito existen muchos mtodos confiables y precisos para medir
fluo. !nos son aplicables solamente a lquidos, otros a gases y "apores, y algunos a
lquidos, gases y "apores.
#os medidores de fluo se emplean en operaciones tan di"ersas, como son el control de
procesos, balances de energa, distribucin, emisin de contaminantes, metrologa legal,
indicacin de condicin y alarma, transferencia de custodia de fluidos como el petrleo
y sus deri"ados. Es necesario por lo tanto, conocer el principio de operacin y
caractersticas de funcionamiento de los diferentes medidores de fluo disponibles.
DESARROLLO
MEDIDORES DE FLUJO DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
#os medidores de este tipo, toman el caudal del fluido, contando o integrando
"ol$menes separados del mismo. %on dispositi"os que separan la corriente de fluo en
segmentos "olumtricos indi"iduales. !n "olumen conocido del fluido se asla
mec&nicamente en el elemento del medidor, y es pasado desde la entrada de este hasta
su salida, llenando y "aciando alternadamente los compartimientos o c&mara del
medidor. #as partes mec&nicas del medidor se mue"en apro"echando la energa del
fluido. El "olumen total del fluido que pasa a tra"s del medidor en un periodo de
tiempo dado, es el producto del "olumen de la muestra por el n$mero de muestras. #os
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medidores de fluo de desplazamiento positi"o 'DP( se usan cuando se necesita una alta
exactitud en condiciones de fluo estable.
Existen cuatro tipos b&sicos de medidores de desplazamiento positi"o)
Disco oscilante
Pistn oscilante
Pistn alternati"o
*otati"os.
Medidor de disco Oscilante
El sistema de disco oscilante dispone de una c&mara circular con un disco plano m"il
dotado con una ranura en la que se encuentra intercalada una placa fia. Esa placa,
separa la entrada y la salida e impide el giro del disco durante el paso del fluido. El
mo"imiento del disco ser& similar al de una moneda a punto de cesar su giro en una
mesa. De esta forma, en cada "uelta, se desplaza un "olumen conocido del lquido en
cuestin. El mo"imiento del ee es transmitido a un magneto el cual se usa para mo"er
una magneto externo al medidor. Esta rotacin puede utilizarse para conducir el
mecanismo de un registrador o un transmisor. #a operacin de este medidor se muestra
en la +igura .
Figura 1. Medidor de fujo oscilante
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-omo este medidor atrapa o encierre una cantidad fia del fluo cada "ez que el ee rota,
entonces el caudal es proporcional a la "elocidad de rotacin del mismo. Este tipo de
medidor encuentra su mayor aplicacin en agua y en ser"icios donde la precisin no es
de mayor importancia.
Medidor de Pistn Oscilante
-onsiste en una c&mara cilndrica con una salida y una placa di"isoria que separa esta
salida en dos. El funcionamiento de las diferentes fases del ciclo se describe mediante la
+igura .
.
Figura 2. Ciclo de un medidor de pistn oscilante
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Medidor de Pistn Alternativo
Es uno de los primeros elementos de medicin de caudal por desplazamiento positi"o.
Es generalmente aplicado a fluidos que operan en fase lquida. El pistn se mue"e
alternati"amente y permite el paso de fluido desde un extremo a otro, como se muestra
en la figura /.
Figura 3. Medidor de pistn alternativo
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Medidor Rotativo
%on de muchos tipos, y son los m&s usados en la actualidad, dentro de la categora de
desplazamiento positi"o. %u funcionamiento es muy sencillo y su mantenimiento bao.
Pueden manear crudos pesados algo "iscoso en una gran gama de caudales.
#o constituyen los medidores que poseen una serie de c&maras, que transportan el
lquido en forma incremental desde la entrada hasta la salida. En la figura 0 se describen
gr&ficamente los principales sistemas de este tipo, entre los principales medidores de
este tipo se encuentran) 1edidores de lbulos, birrotores y de paletas.
Figura 4. Medidores rotativos
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2 continuacin se menciona las aplicaciones y algunas "entaas y des"entaas que tiene
los medidores de fluo de desplazamiento positi"o.
Aplicaciones
#quidos limpios y "iscosos, y gases.
Ventajas
*espuesta r&pida.
3uena exactitud y relacin de rango.
1uy buena repetibilidad.
!sado para fluidos con alta "iscosidad.
1edidor local con opcin de pulsos de salida.
#ectura directamente en unidades de "olumen.
4o necesita fuente de alimentacin.
Exactitud no afectada por incremento de "iscosidad y condiciones de tubera
aguas arriba.
Desventajas
Perdida de presin alta.
Partes m"iles suetas a corrosin.
*equiere mantenimiento regularmente.
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-ostoso, especialmente en di&metros grandes.
4o aplicable para fluidos con slidos en suspensin o abrasi"os.
MEDIDORES ULTRASONICO
#a medicin del caudal se realiza por medio de una onda sonora ultrasnica que se
propaga a tra"s del lquido. -onstan b&sicamente de dos transductores piezoelctricos,
uno act$a como transmisor y otro como receptor de la onda sonora. 2mbos
transductores se ubican en los lados opuestos de la ca5era. Para utilizar este tipo de
medidores es necesario conocer la "elocidad de propagacin de la onda ultrasnica en el
lquido al cu&l se quiere medir el caudal. Entre los caudalmetros ultrasnicos se
encuentran el de tiempo de "uelo y el efecto Doppler
Caudalmetro de tiempo de vuelo
El transmisor y el receptor se ubican uno de cada lado de la ca5era como se muestra en
la figura 6. El transmisor en"a una onda de sonido pulsante de una frecuencia
determinada, y se mide el tiempo en que la onda tarda en llegar al receptor.
Caudalmetro de efecto Doppler
Figura 5. Caudalmetro de tiempo de vuelo
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#a "elocidad del fluido se determina midiendo el corrimiento de frecuencia que
experimenta la se5al de retorno al reflearse en partculas contenidas en el fluido 'figura
7(. El empleo de ste caudalmetro est& limitado a fluidos que contengan partculas
slidas en suspensin, pero permite medir algunos caudales de fluidos tales como
mezclas gas8lquido, fangos, etc.
#os medidores ultrasnicos tienen las siguientes "entaas
Excelente precisin 9.6: de la "elocidad
2mplio rango de medicin 9 ; 69 fps
1edicin de fluidos #quidos 'baos slidos o burbuas(
Equipos port&tiles o dedicados
-apacidad de almacenamiento de datos
MEDIDOR ELECTROMAGNETICO
%e basa en la ley de induccin electromagntica de +araday)
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conunto de bobinas suetas al exterior de la tubera, generando un "oltae perpendicular
al fluo y al campo magntico. Este "oltae es proporcional a la longitud del conductor, a
la densidad del campo magntico y la "elocidad con que atra"iesa el conductor este
campo magntico, y como se sabe el &rea de la tubera se determina el caudal en ese
instante. +igura >
2 continuacin se menciona las aplicaciones y algunas "entaas y des"entaas que tiene
los medidores de fluo electromagnticos.
Aplicaciones
#quidos claros, sucios, "iscosos conducti"os y
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4o es intrusi"o.
?ariedad de tama5os y rangos de fluo.
3uena exactitud y amplia relacin de rango.
Desventajas
Pueden ser sensibles al perfil de fluo asimtrico.
#quidos deben ser elctricamente conducti"os.
4o para gases.
-ostoso, especialmente en los de di&metros peque5os.
*equiere fuente de alimentacin.
*equiere calibracin.
3urbuas de gas en el lquido causan errores.
http)@@AAA.ing.unlp.edu.ar@electrotecnia@procesos@apuntes@1edicionBdeB-audal.pdf
MEDIDOR MASICO TIPO CORIOLISIS
#a medicin de caudal por el efecto -oriolis, tambin conocido como medicin directa
o din&mica, da una se5al directamente proporcional al caudal m&sico y casi
independiente de las propiedades del producto como conducti"idad, presin, "iscosidad
o temperatura. #a fuerza -oriolis aparece siempre y cuando se trata de una
superposicin de mo"imientos rectos con mo"imientos giratorios. Para el uso industrial
de su principio se sustituye el mo"imiento giratorio por una oscilacin mec&nica. Dos
tubos de medicin por donde pasa el producto oscilan en su frecuencia de resonancia. El
caudal m&sico pro"oca un cambio en la fase de la oscilacin entre la entrada y la salida
del equipo. Este desfase es proporcional al caudal m&sico y crea despus de una
amplificacin correspondiente la se5al de salida. #as frecuencias de resonancia de los
tubos de medicin dependen de la masa oscilante en los tubos y por lo tanto de la
densidad del producto. #uego, la fuerza de -oriolis est& determinada por la siguiente
frmula)
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Por no poseer partes m"iles son de f&cil mantenimiento y su exactitud no es
afectada por la erosin, corrosin o recubrimiento del sensor.
%on f&ciles de instalar y de purgar.
Poseen una alta exactitud en la medicin.
Desventajas
%u utilizacin en la medicin de fluo de gases es limitada.
%u utilizacin es limitada en aplicaciones de medicin de fluo en tuberas de
di&metros superiores a 7 pulg. debido al tama5o de los sensores.
%on costosos, por lo que no se recomienda para aplicaciones sencillas en las
cuales no se requiera de exactitud y en las que se pueda utilizar
satisfactoriamente otro medidor.
#as constantes "ibraciones pueden originar fallas en la soldadura del lazo.
Medidor m$sico tipo coriolis
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CONCLUSIONES
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