Clase 4 Medicion de Caudal

UNIVERSIDAD UNIVERSI DAD POLITECNI POLITECNICA CA TERRITORIAL “FEDERICO BRITO FIGUEROA”

PNF EN INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL

 ME D I C I Ó N DE CAUDAL

C once cep ptos B ás icos CAUDAL Q

  también se puede calcular con la ecuaci ón: El caudal en una tuber í ía

C once cep ptos B ás icos UNIDADES

C once cep ptos B ás icos Número de Reynolds Ecuación de Continuidad  A1v1=A2v2

Ecuación de Bernoulli P1 + ½ ρ v12 + ρgh1 = P2 + ½ρv22 + ρgh2 = constante

MEDIDORES DE FLUJO Deacuerdoasuprincipiodefuncionamientoseclasificanen:

De Caudal Volumétrico I. MEDIDORES DE FLUJO DIFERENCIALES II. MEDIDORES DE FLUJO DE VELOCIDAD III. MEDIDORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

IV.MEDIDORES DE ÁREA VARIABLE

 Medidores de Caudal Más ico

PLAC AS DE OR IFICIO TOB E R AS DE FLUJ O TUB O VE NTUR I TUB OS PITOT TUB OS ANNUB AR

-Midenelflujodeunfluido indirectamente. -Sebasanenmedirlacaída depresiónqueseproducea travésdeunarestricciónque secolocaenlalíneadeun fluidoenmovimiento.

Q  K.

P 

PLAC AS DE OR IFICIO - Placa plana, perforada que s e ins erta perpendicularmente a la dirección del flujo. - La placa pres enta una restricción al pas o del flujo,  g enerando una pres ión diferencial en el s is tema. La pres ión diferencial es proporcional a la mag nitud del flujo.

Ins talación de las Placas de Orificio - La placa s e ins tala en la tubería utilizando bridas , llamadas también “portaorificio” 

Perfil de Presión de las Placas de Orificio

Tomas de Presión - Las tomas de alta y baja  pres ión pueden realizars e de tres formas distintas

EN LA BRIDA

EN LA VENA CONTRACTA

EN LA TUBERIA

TIPOS DE PLA CA S DE OR IFICIO Concéntrico

Segmentado

Excéntrico

Perfiles de Placas de Orificio

-Con

bordes rectos presentan problemas y pérdidas por erosión.

- Con bordes cónicos y de cuarto de círculo la placa será más duradera. S e utilizan s obre todo en flujos de alta velocidad.

Ventajas de las Placas de Orificio

-

Des ventajas de las Placas de Orificio -

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-

TOB E R AS DE FLUJ O - Se utiliza para aplicaciones

de alta temperatura, alta velocidad y fluidos con números de Reynolds de 50.000 y mayores. - Se utiliza en presión diferencial baja. - No se puede remover fácilmente para reemplazarse. - Utilizada para servicio de vapor.

TOB E R AS DE FLUJ O -No

recomendado para fluidos

con un g ran porcentaje de  s ólidos , solo para fluidos que arrastren s ólidos en pequeña cantidad.

- S u cos to es de 8 a 16 veces el de la placa orificio y s u exactitud es del orden ± 0.95 a ± 1.5%.

VENTURI

VENTURI

-Elevado costo. El costo del tubo venturi es 20 veces el

de una placa orificio, y su exactitud es del orden ± 0.75%. - Pueden requerir ser de grandes longitudes, sobre todo para grandes tamaños de tubería.

TUB OS PITOT - Para la medida de la velocidad del aire

-No adecuado para medir bajas

velocidades del aire. -Para líquidos quizás el

principal problema sea la rotura de la sonda.

TUB OS A NNUB AR

- El tubo annubar tiene mayor precisión que el tubo de pitot, así como una baja perdida de carga, utilizándose para la medida de pequeños y grandes flujos de fluidos.

Electromagnético Turbina Ultrasonido Vortex

-Se considera el área constante.

- Se mide indirectamente el

caudal, al medir la velocidad, usando la relación:

Q= VxA

ELECTROMAGNÉTICO

ELECTROMAGNÉTICO

ELECTROMAGNÉTICO

-

TURBINA

TURBINA

- El movimiento del rotor puede ser detectado mecánica, óptica o eléctricamente, registrándose el movimiento del rotor en un sistema lector externo.

Ins talación del Medidor tipo Turbina

Ventajas del Medidor tipo Turbina Ventajas -Opera bajo condiciones severas. -Respuesta rápida. -Tamaño pequeño. -Peso ligero. Desventajas -Fácil instalación. -Poco conveniente para altas viscosidades. -Requieren calibración. -Relativamente costosos. -Es obligatorio utilizar filtros en su instalación. -El rotor sufre desgaste.

ULTRASONIDO

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VORTEX

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PALE TA S DE S LIZA NTE S PIS TÓN OS CILATOR IO DE E NG R A NA J E S

PALE TAS DE S LIZA NTE S

-

-

DE E NG R A NAJ E S de R ueda Oval

DE E NG R A NAJ E S Helicoidales

DE PIS TON OS CILANTE

ROTÁMETRO

- El tubo annubar tiene mayor precisión que el tubo de pitot, así como una baja perdida de carga, utilizándose para la medida de pequeños y grandes flujos de fluidos.

ROTÁMETRO

ROTÁMETRO

- El tubo annubar tiene mayor precisión que el tubo de pitot, así como una baja perdida de carga, utilizándose para la medida de pequeños y grandes flujos de fluidos.

Térmicos