INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

MEDICIÓN DE FLUJO

• Siempre que se trabaja con un fluido, existe la necesidad de realizar un conteo dela cantidad que se transporta, para lo cual se utilizan medidores de flujo.

• La medición de flujo constituye tal vez, el eje más alto porcentaje en cuanto a medición de variables industriales se refiere. Ninguna otra variable tiene la importancia de esta, ya que sin mediciones de flujo, sería imposible el balance de materiales, el control de calidad y aún la operación de procesos continuos.

• Un caudalímetro es un instrumento de medida para la medición de caudal o gasto volumétrico de un fluido o para la medición del gasto másico. Estos aparatos suelen colocarse en línea con la tubería que transporta el fluido. También suelen llamarse medidores de caudal, medidores de flujo o flujómetros.

EJEMPLOS DE MEDIDORES DE FLUJO

Caudalimetro de turbina

Tubo pitot

Tubo Venturi

Placa orificio Rotametro

Mecánicos visuales (de área variable) (rotámetros)

• Se trata de un cono transparente invertido con una bola plástica en su base. El fluido al circular impulsa la bola hacia arriba, a mayor caudal más sube la bola. La gravedad hace bajar la bola al detenerse el flujo. El cono tiene unas marcas que indican el caudal.

• Generalmente empleado para medir gases en lugares donde se requiere conocer el caudal con poca precisión. Un ejemplo lo podemos ver en los hospitales, unidos de la llave del suministro de oxígeno.

Electrónicos de turbinaUna turbina colocada de frente al flujo, encapsulada en las paredes de un tubo, rota proporcionalmente al caudal. La turbina, fabricada con un compuesto de resina y polvo de alnico, genera un campo magnético que es leído y codificado por un sensor de efecto Hall.

Son los más comunes La tubería disminuye su diámetro levemente (por ejemplo, con un placa de orificio) y después regresa a su diámetro original. El fluido obligado a circular por esta reducción disminuye su presión a la salida. Existen otras variantes pero todas basadas en la diferencia de la lectura de presión antes y después. Un ejemplo se observa en los motores de combustión interna a la entrada del aire del motor. Parámetro que necesitan las computadoras de los automóviles para determinar que cantidad de aire está entrando al motor para logar una mezcla (aire-combustible) ideal.

Diferencial de presión (Tubo Venturi)

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. Las placas de orificio se aplican en numerosas aplicaciones industriales.  Como elementos primarios de caudal, las placas de orificio constituyen la solución más común. Este modelo destaca por su fácil instalación y mantenimientoAplicaciones de la placa de orificioGeneración de energíaRefineríasTratamiento del agua y distribuciónProcesamiento y transmisión de gasIndustria química y petroquímica.  

MEDICIÓN DE NIVEL • La medida de nivel es junto con la presión, volumen, velocidad y caudal de gran

importancia en hidrografía, hidráulica y en los procesos industriales. Aplicaciones frecuentes son las medidas de los niveles de los estanques y recipientes de todo tipo, en canales, pozos, exclusas, vertederos, etc. Esta medida sirve para determinar el contenido de los tanques para accionar dispositivos de alarma y seguridad en los recipientes a presión, para el accionamiento de válvulas y vertederos en la regulación de las centrales hidroeléctricas, para la determinación de la altura de la lamina en los vertederos de medidas, etc.

• En la industria química la medida de nivel se requiere para determinar la cantidad exacta de líquidos que hay que administrar en un proceso de mezcla, etc. Finalmente la medición del nivel de fluido en los procesos de destilación, calderas, etc.

• La medida del nivel puede ser necesaria con mucha o poca precisión, con indicación del nivel instantáneo o con registro continuo de la medida, con medición local o transmisión a distancia de unos centenares o miles de metros. Forzosamente nos limitamos a dar una breve idea de los instrumentos más importantes, relegando su estudio más detallado a los manuales de instrumentación.

Tipo de MedidorMedidor Láser.     En aplicaciones donde las condiciones son muy duras, y donde los instrumentos de nivel convencionales fallan, encuentra su aplicación el medidor de nivel láser (figura2.16), y el descrito en el punto anterior. Es el caso de la medición del metal fundido, donde la medida del nivel debe realizarse sin contacto con el líquido y a la mayor distancia posible por existir unas condiciones de calor extremas.   El sistema consiste en un rayo láser enviado a través de un tubo de acero y dirigido por reflexión en un espejo sobre la superficie del metal fundido. El aparato mide el tiempo que transcurre entre el impulso emitido y el impulso de retorno, que es registrado en un foto detector de alta resolución. El tiempo transcurrido es directamente proporcional a la distancia del aparato emisor a la superficie del metal fundido. Un microprocesador convierte este tiempo al valor de la distancia a la superficie del metal en fusión, proporcionando, de este modo, la lectura del nivel.

VISCOSIMETRO • Un viscosímetro o visco-metro es un instrumento empleado para medir la

viscosidad y algunos otros parámetros de flujo de un fluido

VISCOSIMETRO DE ROTACION Los viscosímetros de rotación emplean la idea de que la fuerza requerida para rotar un objeto inmerso en un fluido puede indicar la viscosidad del fluido

• Brookfield: que determinan la fuerza requerida para rotar un disco o lentejuela en un fluido a una velocidad conocida.

• Cup and Bob: que funcionan determinando el torque requerido para lograr una cierta rotación.

• Stormer: Es un dispositivo rotatorio empleado para determinar la viscosidad de las pinturas, es muy usado en las industrias de elaboración de pintura.

VISCOCIMETRO DE VIBRACIONson sistemas rugosos usados para medir viscosidad en las condiciones de proceso. La pieza activa del sensor es una barra que vibra. La amplitud de la vibración varía según la viscosidad del líquido en el cual se sumerge la barra. Estos son convenientes para medir los líquidos fluidos y de gran viscosidad

VISCOSÍMETRO DE STABINGERAl modificar el viscosímetro giratorio de tipo Couette clásico es posible combinar la precisión de la determinación de viscosidad cinemática con un amplio rango de medición. Es un tubo que gira a una velocidad constante dentro de una carcasa de cobre con temperatura controlada

MEZCLADORAS

• La mezcladora de pantalón V (V-shaped blender) es del tipo móvil-caída libre y trabaja por difusión mediante la transferencia de partículas aisladas de un componente a regiones ocupadas por otro y es utilizada comúnmente para integrar diferentes productos en sus diferentes presentaciones (polvos, pigmentos, líquidos) estos aseguran el 0% de contaminación en los productos ya que está cerrado herméticamente y no tiene ninguna salida.

• Esta mezcladora destaca por su rapiez, facilidad de limpieza, amplia utilidad y gran presición para mezclas de sólidos en polvo o granulados con una dispersión inmediata y con posibilidad de adición de líquidos hasta un máximo del 10%

Mezcladora ZZ• La mezcladora “ZZ” ó Doble Sigma marca Pulvex esta diseñada y

construida para auxiliar procesos de mezclado y amasado de pastas, polvos húmedos, pesados y pastas viscosas con alto contenido de grasa ó humedad.

• Su robustez la hace especialmente apta para la producción a escala mediana y industrial de masas pesadas donde se mezclen o amasen productos similares. Sus robustos brazos de acero son de fundición completamente y puede descargarse mientras los brazos mezcladores siguen trabajando en movimiento.

• La mezcla se realiza por la acción de dos elementos fundidos en acero de primera calidad, éstos tienen forma de “Z” situados en el fondo de la tina en posición horizontal y paralelos, estos giran a distinta velocidad y en sentido convergente, causando un desplazamiento del producto en el interior de la tina, siguiendo un circuito guiado en forma de ocho.