Investigación Instrumentos para medir caudales

[pic 1]

Universidad Tecnológica Centroamericana

Facultad de Ingeniería y Arquitectura

Sensores y Actuadores 720

Investigación Instrumentos para medir caudales

Ing. Daniel Ramos

Presentado por:

Grupo #2

Campus Tegucigalpa;

Marzo 9 del 2018

Índice

Capítulo I: Generalidades de la Investigación        3

1.1        Introducción        4

1.2        Objetivos        4

1.2.1        Objetivo General        4

1.2.2        Objetivos Específicos        4

1.3        Justificación        4

Capítulo II: Marco Teórico        4

2.1 Caudalímetro        5

2.1.1 Rotámetros        6

2.1.2 Másicos        9

2.1.3 Medidor de Flujo Ultrasónico:        12

2.1.4 Medidor tipo turbina        15

2.1.5 Medidor de caudal tipo Venturi        17

2.1.6 Medidor de Flujo Electromagnético        19

2.1.7 Placa de Orificio        21

2.1.8 Caudalímetros de Ruedas Ovaladas        24

2.1.9 Vórtice de Karman        28

Capítulo III: Conclusiones        30

Capítulo IV: Bibliografía        31

Capítulo V: Anexos        33

Índice de tablas

Tabla 1 Clasificación de los rotámetros. Obtenido de (EcuRed, 2017),        8

Tabla 2 Ventajas y Desventajas de los rotámetros. Obtenido de (Medidores de caudal).        8

Tabla 3 Ventajas y Desventajas de los caudalimetros másicos. Obtenido de (Mariana Barreto, 2012).        11

Tabla 4 Clasificación de las placas de orificio. Obtenido de (Medidores más usados, s.f.)…22

Tabla 5 Ventajas y desventajas de la placa de orificio. Obtenido de (Medidores más usados, s.f.)………………………………………………………………………………………………………………………………………22

Índice de Ilustraciones

Ilustración 1 Rotámetro en su presentación más sencilla.        6

Ilustración 2 Principio de medición de Coriolis. Obtenida de (Villajulca, 2010).        11

Ilustración 3 Sensor de flujo Doppler Ultrasónico        13

Ilustración 4: Interior de un medidor de caudal turbina…………………………………………………….15

Ilustración 5: Vista superficial de medidores de Caudal tipo turbina para diferentes diámetros……………………………………………………………………………………………………………………………15

Ilustración 6: Partes principales del medidor de caudal tipo turbina………………………………...16

Ilustración 7 Principio de funcionamiento……………………………………………………………………….17

Ilustración 8 Funcionamiento de la placa de orificio. …………………………………………………….21

Ilustración 9 Perforaciones de la placa. …………………………………………………………………………..22

Ilustración 10 Demostración de desplazamiento positivo………………………………………………..23

Ilustración 11 Engranajes Ovalados…………………………………………………………………………………...24

Ilustración 12 Funcionamiento físico………………………………………………………………………………….28

Ilustración 13 Partes del medidor de flujo de aire………………………………………………………………29

Ilustración 14 Datos Tecnicos, Vortice de Karman marca SIKA…………………………………………...29

Capítulo I: Generalidades de la Investigación

En el presente capítulo, se detallan los objetivos de la investigación, tanto general como especifico, la justificación de esta donde se establece la importancia del tema en cuestión conociendo acerca de los diferentes instrumentos de medición para caudales existentes, los cuales presentan diferentes aplicaciones según sea su requerimiento.

1. Introducción

En la actualidad, existen diferentes métodos o dispositivos para la medición de caudales los cuales son aplicados de acuerdo a la situación que así lo requiera para poder medir o establecer medidas necesarias como son la velocidad o presión ya sea para monitorizar o realizar alguna maniobra o actividad relacionada directamente con el equipo o la tubería de este.

1. Objetivos

1. Objetivo General

• Efectuar una investigación sobre los instrumentos para la medición de caudales.

1. Objetivos Específicos

• Detallar que es un instrumento para la medición de caudal y su funcionamiento.
• Identificar los diferentes tipos de instrumentos que existen y sus diferentes aplicaciones.

1. Justificación

El propósito de la investigación es conocer sobre los instrumentos de medida para los caudales y como estos difieren entre si conociendo los tipos que existen y las aplicaciones que presentan, además de saber por qué la necesidad de su uso.

Capítulo II: Marco Teórico

2.1 Caudalímetro

    Para la medición de un caudal se hace uso de un instrumento denominado caudalímetro, que como su misma palabra lo dice, mide el caudal o gasto volumétrico de un fluido dentro de una tubería que lo transporta (Instrumentos para la medicion de caudales, 2014). La medición del caudal dependerá directamente del tipo de fluido y sus características específicas. Debido a esto, en el mercado existen diversos tipos de caudalímetros o instrumentos para la medición de caudales, que basan su principio de funcionamiento en diferentes aspectos o características físicas del flujo como ser:

1. Presión
2. Temperatura
3. Viscosidad
4. Velocidad
5. Composición química

Usando estas características para la medición de un caudal, se pueden encontrar los siguientes tipos de caudalímetros, los cuales son usados en diferentes aplicaciones las cuales se establecen en un apartado para cada uno:

• Rotámetros
• Másicos
• Ultrasónicos
• Electromagnéticos
• Ruedas Ovaladas
• Vortex
• Turbinas
• Fijo Venturi
• Placa de Orificio

2.1.1 Rotámetros

Estos instrumentos de medición se encuentran típicamente, en las máquinas de anestesia o en los flujómetros. Para brindar una definición más completa, un rotámetro es “Instrumento utilizado para medir caudales, tanto de líquidos como de gases que trabajan con un salto de presión constante” (EcuRed, 2017).  Estos instrumentos se basan en el desplazamiento vertical de un elemento sensible, cuya posición de equilibrio depende del caudal.[pic 2][pic 3]

En su forma más sencilla, un rotámetro consta de un tubo de vidrio en cuyo interior se encuentra el elemento sensible mencionado anteriormente al cual se le conoce como flotador. Bajo la acción en la que el gas o liquido se encuentra fluyendo, este flotador se desplaza de manera vertical indicando, por medio de una escala graduada, directamente el caudal circulante (Ibarrola, 2016). Lo anterior es mostrado en la ilustración 1.

2.1.1.1 Principio de Funcionamiento

El principio de funcionamiento de los rotámetros es basado en dos aspectos. El primero es en el principio de área variable, “El flujo de fluido eleva el flotador en un tubo ahusado, lo que aumenta el área para el paso del fluido. Cuanto mayor es el flujo, más alto se eleva el flotador” (Omega, 2010). Basado en esto es correcto establecer que la altura del flotador es directamente proporcional al caudal; esta altura es equivalente a la velocidad del fluido en caso de que el flotador se eleve debido a líquidos, si este se eleva debido a gases, la flotabilidad es despreciable.

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