MEDIDOR
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Descripción principio de funcionamiento
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Ventajas
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Desventajas
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Electromagnético
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La
perdida de carga que introducen es igual a la de una tubería libre con el
mismo tamaño. Por ese motivo son los elementos primarios ideales para la
medida de flujos en líquidos viscosos o con sólidos en suspensión. La única
condición será que el líquido tenga una conductividad eléctrica por encima de
un mínimo establecido.
Su principio de medida esta basado en la Ley de
Faraday, la cual expresa que al pasar un fluido conductivo a través de un
campo magnético, se produce una fuerza electromagnética (F.E.M.),
directamente proporcional a la velocidad del mismo, de donde se puede deducir
también el caudal.
Está formado por un tubo, revestido
interiormente con material aislante. Sobre dos puntos diametralmente opuestos
de la superficie interna se colocan dos electrodos metálicos, entre los
cuales se genera la señal eléctrica de medida. En la parte externa se colocan
los dispositivos para generar el campo magnético, y todo se recubre de una
protección externa, con diversos grados de seguridad.
El funcionamiento
de estos medidores se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética.
Un conductor eléctrico que se mueve con velocidad perpendicularmente a un
campo magnético de inducción, es el asiento de una fuerza electromotriz, dada
por la relación:
e = (B)( l)(v)
Donde: e : Fuerza electromotriz B : Campo magnético de inducción l : Longitud del conductor v : Velocidad perpendicular
La fuerza
electromotriz inducida, que es proporcional al flujo del líquido, será
amplificada por un amplificador electrónico.
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-Los
medidores de este tipo son los únicos que no presentan obstrucción al paso
del líquido.
-Resulta
muy útil en la medida del flujo en líquidos con sólidos en suspensión,
pastosos o corrosivos. Existen actualmente elementos primarios
electromagnéticos cuyos electrodos no tienen contacto óhmico (resistencia)
con el liquido, sino solamente capacitivo.
-Los
medidores proporcionan un flujo sin obstrucciones y son resistentes al
desgaste originado por objetos que se encuentran en aguas freáticas o
superficiales.
-Dado
que el parámetro censado a través de la tubería es velocidad promedio, se
aplica tanto a flujo laminar como turbulento y no depende de la viscosidad.
-Permite
la medición de caudales bi-direccionales.
-Incorpora indicadores del flujo instantáneo y
volumen total.
El flujo
completamente sin obstrucciones es una de las ventajas de este medidor. El
fluido debe ser ligeramente conductor debido a que el medidor opera bajo el
principio de que cuando un conductor en movimiento corta un campo magnético,
se induce un voltaje. Los componentes principales incluyen un tubo con un
material no conductor, dos bobinas electromagnéticas y dos electrodos,
alejados uno del otro, montados a 180° en la pared del tubo. Los electrodos
detectan el voltaje generado en el fluido. Puesto que le voltaje generado es
directamente proporcional a la velocidad del fluido, una mayor velocidad de
flujo genera un voltaje mayor. Su salida es completamente independiente de la
temperatura, viscosidad, gravedad específica o turbulencia. Los tamaños
existentes en el mercado van desde 5 mm hasta varios metros de diámetro.
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-Una
de las dificultades de esta medida reside en el bajo valor de la f.e.m.
(milivolts), y de la aparición de diversas partes del circuito, de f.e.m.
inducidas por los campos magnéticos existentes en los medios fabriles.
-Otra
dificultad se relaciona con las variaciones de tensión de la red, las que
originan variaciones de la inducción magnética. Las variaciones en la conductividad
del líquido pueden también introducir errores.
-si
el fluido a medir produce depósitos sobre los electrodos, la medición será
errónea.
-Su
costo es relativamente alto.
-No
es utilizable en gases por baja conductividad.
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Ultrasonido
(ultrasónico)
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Hay dos tipos de medidores de flujo por
ultrasonidos:
Doppler:
Miden los cambios de frecuencia causados por el flujo del líquido. Se colocan
dos sensores cada uno a un lado del flujo a medir y se envía una señal de
frecuencia conocida a través del líquido. Sólidos, burbujas y
discontinuidades en el líquido harán que el pulso enviado se refleje, pero
como el líquido que causa la reflexión se está moviendo la frecuencia del
pulso que retorna también cambia y ese cambio de frecuencia será proporcional
a la velocidad del líquido.
Tránsito:
Tienen transductores colocados a ambos lados del flujo. Su configuración es
tal que las ondas de sonido viajan entre los dispositivos con una inclinación
de 45 grados respecto a la dirección de flujo del líquido. La velocidad de la
señal que viaja entre los transductores aumenta o disminuye con la dirección
de transmisión y con la velocidad del líquido que está siendo medido
Tendremos dos señales que viajan por el mismo elemento, una a favor de la
corriente y otra en contra de manera que las señales no llegan al mismo
tiempo a los dos receptores. Se puede hallar una relación diferencial del
flujo con el tiempo transmitiendo la señal alternativamente en ambas
direcciones. La medida del flujo se realiza determinando el tiempo que tardan
las señales en viajar por el flujo.
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-Este
tipo de medidor aun en su fase inicial, tiene una precisión mejor que la de
la placa de orificio y no presenta ninguna obstrucción.
-Sirve
pues para líquidos viscosos pastosos o peligrosos (de alta presión,
corrosivos, radioactivos).
-Es
utilizado para:
Mezclas
de gas, líquidos, barros, fluidos sucios (petróleo contaminado).
-Las medidas no se ven afectadas por la
presencia de sustancias químicas, partículas contaminantes.
-Tienen un alto rango dinámico.
-Diseño compacto y pequeño tamaño.
-Costes de instalación y mantenimiento pequeños
-Las medidas son independientes de la presión y
del líquido a medir.
-No se producen pérdidas de presión debido al
medidor.
-No hay riesgos de corrosión en un medio
agresivo.
-Aunque el precio no es bajo, sale rentable
para aplicaciones en las que se necesite gran sensibilidad (flujos
corporales) o en sistemas de alta presión.
-Operan en un gran rango de temperaturas (-10º
a 70º) (-30º 180º) dependiendo del sensor y se ofrece la posibilidad de
comprar sensores con características especiales para aplicaciones concretas.
-Las medidas son no invasivas (especialmente
importantes cuando hablamos del cuerpo humano).
-Ofrecen una alta fiabilidad y eficiencia.
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-Necesita
de una corrección automática de temperatura por medio de un termistor porque
la velocidad del sonido se altera en función de la temperatura presente en el
cuerpo.
-Su
precisión no es muy alta.
-Su
costo es relativamente alto para
tuberías de bajo diámetro.
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De
turbina
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El fluido
provoca que el rotor de la turbina gire a una velocidad que depende de la
velocidad de flujo. Conforme cada una de las aspas de rotor pasa a través de
una bobina magnética, se genera un pulso de voltaje que puede alimentarse de
un medidor de frecuencia, un contador electrónico u otro dispositivo similar
cuyas lecturas puedan convertirse en velocidad de flujo. Velocidades de flujo desde 0.02 l/min hasta algunos miles de l/min se
pueden medir con fluxómetros de turbina de varios tamaños.
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-Mide
con precisión el caudal de los líquidos transparentes sobre una amplia gama
de caudales.
-Soporta
una alta presión
-Este
medidor puede instalarse en cualquier orientación deseada siempre y cuando se
tenga cuidado de mantener el medidor lleno de líquido.
- Usos: en líquidos
limpios y filtrados.
-Son los más
precisos (Precisión 0.15 - 1 %).
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-Al
tener piezas móviles que giran sobre rodamientos, el desgaste suele ser el
problema principal de la turbina.
-Es
un instrumento delicado en comparación con otros caudilìmetros.
-Cualquier
exceso de velocidad puede dañar sus rodamientos.
-Es
caro y su costo aumenta desmedidamente con el tamaño de la turbina.
-Requiere
que el flujo a medir sea limpio y tenga propiedades lubricantes.
-Alto
costo de mantenimiento
-No
es utilizable en fluidos de alta viscosidad.
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De
paletas
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Este
dispositivo opera de la siguiente forma: el caudal provoca que la paleta (1)
sea desviada en la dirección del caudal contra la fuerza de un resorte (2).
Un fuelle (3) fabricado de bronce (o de preferencia acero inoxidable), aísla
en forma hermética el medio de la sección de medición. El movimiento de la paleta
(1) se transmite directamente a un indicador (4), este indica el caudal o la
trasmite a un condicionador de señales. Un microinterruptor (6) y una lámpara
indicadora (7) se activan cuando se alcanza el punto de referencia. La
lámpara se acciona cuando el caudal está por debajo del punto de referencia.
Se
utiliza cuando los datos sobre el caudal deben trasmitirse como salida de
impulsos. este sensor contiene un transductor que trasmite una señal de
0-100Hz. La señal de la salida es linealmente proporcional al caudal.
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-este
tipo de disposición es ideal para utilizarse en aplicaciones donde la
suciedad y los contaminantes de granos sólidos son una gran preocupación
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Las unidades están disponibles para instalación en línea de tuberías ya sea
con extremos roscados o bridados.
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Este medidor funciona en medios como: el agua y líquidos de baja viscosidad
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lunes, 31 de octubre de 2011
Tipos de medidores
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