Medidores Desp Positivo w.s

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.

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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

Medidores Desp Positivo w.s

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