1. Principios de Medida - Flujo
James Robles
Departamento de Instrumentación
Huertas College
2. Principios de Medida - Flujo
James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas College
En esta presentación:
Definición de Flujo
Unidades de medida de Flujo
Consideraciones en medidas de Flujo
Medida de Flujo utilizando métodos Mecánicos
Medida de Flujo utilizando método Diferencial de Presión
Teorema de Bernoulli
Medida de Flujo utilizando método Ultrasónico
Medida de Flujo utilizando método Magnético
Medida de Flujo utilizando método Vortex
Medida de Flujo utilizando método Coriolis
Medida de Flujo utilizando método Dispersión Térmica
3. Principios de Medida - Flujo
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Definición de Flujo:
Flujo es la razón de transferencia de un volumen por unidad de tiempo: Flujo = Volumen ÷ tiempo Q = V ÷ t Flujo = Volumen / tiempo Q = V/t Flujo = Volumentiempo 푄= 푉 푡
Flujo se representa con la letra Q
4. Principios de Medida - Flujo
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Q = 푉표푙 푡
Unidades de Volumen – galones, in3, m3, ft3, etc.
Unidades se tiempo – segundos, minutos, horas, etc.
Unidades de Flujo:
galones por minuto (gpm)
Litros por minuto (lpm)
pulgadas cúbicas por segundo (in3/s)
pies cúbicos por hora (SCFH) – para gases
5. Principios de Medida - Flujo
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Definición de Flujo:
Flujo es una medida del movimiento de un fluido desde un punto a otro en un tiempo determinado
Este fluido puede ser sólido, líquido ó gas
Flujo es la razón de transferencia de un volumen por unidad de tiempo
100 psi
0 psi
Válvula Cerrada Flujo = 0
6. Principios de Medida - Flujo
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Definición de Flujo:
Flujo también pudede ser definido como el movimiento de un fluido desde una presión mayor a una presión menor
Si hay diferencia en presión y ambas cámaras se interconectan, habrá flujo hasta que se equalize la presión en ambas cámaras
75 psi
25 psi
Válvula Abierta Flujo ≈ Δp
7. Principios de Medida - Flujo
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Definición de Flujo:
Flujo es el movimiento de un fluido desde una presión mayor a una presión menor
Cuando sea igual la presión en ambas cámaras, el flujo será cero
50 psi
50 psi
Válvula Abierta Flujo ≈ Δp Si Δp = 0 entonces Flujo = 0
8. Principios de Medida - Flujo
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Q = 푉표푙 푡
Ejemplo para ilustrar unidades de medida:
1 in3/s:
Volumen de 1 in3
Tubería
Dirección de Flujo
Si este movimiento se hace en 1 segundo, entonces el flujo es 1 in3/s
9. Principios de Medida - Flujo
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Q = Vol / t
Al examinar esta fórmula observamos que se puede derivar la siguiente: Q =(Área∙Distancia)/tiempo Q =Área∙(Distancia/tiempo)
Recordemos que distancia/tiempo = velocidad, por lo tanto: Q = Área x velocidad Q = A ∙ v
10. Principios de Medida - Flujo
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Q = Volumen / tiempo
Q = Área ∙ Velocidad Q = Vol. / t = A ∙ v
es equivalente a:
11. Principios de Medida - Flujo
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Área de 1 in2
Tubería
Dirección de Flujo
Al analizar esta relación, se puede concluir lo mismo.
El área de la tubería multiplicada por la velocidad del fluido es el mismo cómputo.
Q = Área ∙ Velocidad
Si este movimiento ocurre a 1 in/s. entones el flujo (Q) será 1in3/s.
12. Principios de Medida - Flujo
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Factores que afectan las Medidas de Flujo:
Medio de Flujo (Densidad) – Líquido ó Gas
Temperatura
Presión
Turbidez
Conductividad
pH (Acidez ó Alcalinidad)
Tamaño de Tubería o Conducto
Material de Tubería ó Conducto
Cantidad de Flujo
13. Principios de Medida - Flujo
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Métodos Mecánicos de Medida de Flujo:
Paddle Wheel – Rueda con aspas para convertir la energía del flujo a movimiento circular visible a través de una ventana:
A mayor velocidad de la rueda, mayor es el flujo indicado.
Además de indicar, se puede añadir dispositivos para que transmita una señal
14. Principios de Medida - Flujo
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Métodos Mecánicos de Medida de Flujo:
Paddle Wheel – Rueda con aspas para convertir la energía del flujo a movimiento circular visible a través de una ventana:
Flujo
A mayor velocidad de la rueda, mayor es el flujo indicado.
Además de indicar, se puede añadir dispositivos para que transmita una señal
15. Principios de Medida - Flujo
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Métodos Mecánicos de Medida de Flujo:
Rotámetro – Utiliza un balance de fuerzas para posicionar una pesa suspendida entre un diferencial de presión producido por el flujo:
El Flujo produce un diferencial de presión el cual mueve una pesa calibrada para la densidad del fluido.
La pesa tiene un área mayor arriba (en la región de menor presión) y un área menor abajo (en la región de mayor presión).
La pesa se mueve hasta que se balancean las fuerzas.
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Métodos Mecánicos de Medida de Flujo:
Rotámetro – Utiliza un balance de fuerzas para posicionar una pesa suspendida entre un diferencial de presión producido por el flujo:
3 gpm - 2.5 gpm - 2 gpm - 1.5 gpm - 1 gpm - .5 gpm - 0 gpm -
Flow In
Flow Out
El Flujo produce un diferencial de presión el cual mueve una pesa calibrada para la densidad del fluido.
La pesa tiene un área mayor arriba (en la región de menor presión) y un área menor abajo (en la región de mayor presión).
La pesa se mueve hasta que se balancean las fuerzas.
17. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
El área de la tubería varía para producir un diferencial de presión:
La velocidad aumenta con la reducción del área:
p1 p2 p3
El flujo (Q) es constante a lo largo de la tubería:
Q1
Q2
Q3
A1
A2
A3
p1
p2
p3
v1
v2
v3
18. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Flujo
Placa con Orificio
p1
p2
El orificio provoca un diferencial de presión proporcional al flujo.
19. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
20. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
En medidas de flujo utilizando una placa con orificio, se toma la lectura del lado High (p1) antes del orificio, y la lectura del lado Low (p2) después del orificio, a una distancia llamada “vena contracta”. Esta es la distancia donde ocurre el mayor diferencial de presión.
Presión
21. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
En medidas de flujo utilizando una placa con orificio, el orificio se coloca con el diámetro mas pequeño hacia el lado High (p1) y el lado mas ancho hacia el lado Low (p2) de la tubería.
Flujo
Flujo
22. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Para que este método pueda utilizarse, es necesario que el flujo sea laminar. Esto significa que debe tener la menor cantidad de turbulencia posible.
Flujo Laminar
Flujo Turbulento
23. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Para asegura r la presencia de flujo laminar, se recomienda colocar el elemento con tramos de tubería de 10 diámetros antes y 4 diámetros después del elemento.
10 diámetros antes
4 diámetros después
Flujo
Placa con Orificio
24. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Flow Nozzle
p1
p2
Al igual que el orificio, el Flow Nozzle provoca un diferencial de presión.
Flujo
25. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
El Annubar produce un DP, pero con menos pérdida de presión total.
Annubar
Flujo
p1 p2
26. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Elementos sensores que se utilizan en el método de diferencial de presión: Placa con Orificio
Annubar
Flow Nozzle
Pitot Tube
Venturi Tube
27. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Otros elementos sensores que se utilizan en el método de diferencial de presión: Conditioning Orifice Eccentric Orifice Tubos Detectores de Δp
28. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Uso de transmisor de diferencial de presión:
Un transmisor de diferencial de presión se conecta al elemento sensor de la siguiente manera:
P1
P2
High
Low
29. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Transmisor de Diferencial de Presión con 3 Valve Manifold
Al igual que en los transmisores utilizados para medir nivel en tanques presurizados, se conecta el sensor de flujo a través de un 3-Way Manifold
Su uso es la misma. Evitar que la alta presión en una de las cámaras dañr el transmisor.
El 3-Way Manifold consiste de dos válvulas para aislar cada uno de los puertos (High & Low) y una tercera válvula para igualar presiones entre éstas (equalizing valve)
30. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
3 Valve Manifold
Para retirar el transmisor:
1.Cerrar LP valve
2.Abrir Equalizing valve
3.Cerrar HP valve
Para re-instalar el transmisor:
1.Abrir HP valve
2.Cerrar Equalizing valve
3.Abrir HP valve
ΔPT
H L
LP Block Valve
HP
Block Valve
Equalizing
Block Valve
31. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Sensores que utilizan el método de diferencial de presión:
Todos los sensores de diferencial de presión responden a la proporción:
La fórmula más específica es:
푄=퐴22푃1−푃2 휌1−훽4
푄≈Δ푃
32. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Teoría de la Continuidad: 푄1=푄2=푄3 Á푟푒푎1⋅푣푒푙표푐푖푑푎푑1=Á푟푒푎2⋅푣푒푙표푐푖푑푎푑2 퐴1⋅푣1=퐴2⋅푣2 푣1=푣2⋅ 퐴2 퐴1
v1 v2
A1 A2
Tubo Venturi
33. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Teorema de Bernoulli
Utilizando análisis por suma de energía (presiones): Presión Estática1 + Presión Dinámica1 + Presión Hidrostática1 = Presión Estática2 + Presión Dinámica2 + Presión Hidrostática2 푃1+ 12 휌푣12+휌푔ℎ1=푃2+ 12 휌푣22+휌푔ℎ2
Si despreciamos la diferencia en altura (la linea es horizontal): 푃1+ 12 휌푣12+휌푔ℎ1=푃2+ 12 휌푣22+휌푔ℎ2
Quedamos en: 푃1+ 12 휌푣12=푃2+ 12 휌푣22
34. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Teorema de Bernoulli
Si sustituímos v1 por v2 ∙ 퐴2 퐴1, (Teoria de la Continuidad), entonces: 푃1+ 12 휌푣2 퐴2 퐴12=푃2+ 12 휌푣22
35. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Teorema de Bernoulli 푃1+ 12 휌푣2 퐴2 퐴12=푃2+ 12 휌푣22
Si despejamos para v2: 푃1−푃2= 12 휌푣22− 12 휌푣22퐴2 퐴12
Factorizamos: 푃1−푃2= 12 휌푣221− 퐴2 퐴12
36. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Teorema de Bernoulli 푃1−푃2= 12 휌푣221− 퐴2 퐴12
Seguimos despejando para v2 & (P1 – P2 = ΔP): 2훥푃 휌1− 퐴2 퐴12=푣22 푣22= 2훥푃 휌1− 퐴2 퐴12 푣2= 2 훥푃 휌 1− 퐴2 퐴12
37. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Teorema de Bernoulli 푣2= 2 Δ푃 휌1− 퐴2 퐴12
Si acordamos que A1 y A2 vienen de A = 14 휋푑2, entonces: 푣2= 2 Δ푃 휌1− 14 푑2214 푑122
38. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Teorema de Bernoulli
P1 P2
d1 d2
훽= 푑2 푑1
39. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Teorema de Bernoulli: 푣2= 2 훥푃 휌1− 푑22 푑122 푣2= 2 훥푃 휌1− 푑2 푑14
Finalmente, si observamos que 훽 = 푑2 푑1 , entonces: 푣2= 2 훥푃 휌1 − 훽4
40. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Teorema de Bernoulli:
La fórmula final de flujo es: 푄=퐴2푣2=퐴22 훥푃 휌1 − 훽4
41. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Ejemplo: En una placa con orificio, se produce un diferencial de 200 in H2O (훥P). El diámetro interno de la tubería (d1) es de 2 in., mientras que el diámetro del orificio (d2) es de 1.5 in. El fluido tiene una densidad (휌) de .033 lb/in3. ¿Cuál es el flujo es gpm? A2 = π r2 훽 = 푑2 푑1 훥P = 200 in H2O A2 = (3.14)(.375) 훽 = 1.52 훥P = 200/27.74 A2 = 1.18 in2 훽 = .75 훥P = 7.21 psi Q = 1.18 ⋅ (2)(7.21) (.033)(1 − .754)
42. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Ejemplo: En una placa con orificio, se produce un diferencial de 200 in H2O (훥P). El diámetro interno de la tubería (d1) es de 2 in., mientras que el diámetro del orificio (d2) es de 1.5 in. El fluido tiene una densidad (휌) de .033 lb/in3. ¿Cuál es el flujo es gpm? Q = 1.18 ⋅ (14.42) (.033)(1 −.32) Q = 1.18 ⋅ (14.42) .033(.68) Q = 1.18 ⋅ 642.6
43. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Ejemplo: En una placa con orificio, se produce un diferencial de 200 in H2O (훥P). El diámetro interno de la tubería (d1) es de 2 in., mientras que el diámetro del orificio (d2) es de 1.5 in. El fluido tiene una densidad (휌) de .033 lb/in3. ¿Cuál es el flujo es gpm? Q = 1.18 ⋅ 642.6 Q = 1.18 ⋅ 25.35 Q = 29.91 in3/s Q = 29.91 in3/s (60 s/231 in3) Q = 7.77 gpm
44. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Ventajas:
Bajo costo
Simplicidad de operación
No depende de conductividad
Acepta fluidos corrosivos
Resiste altas temperaturas
Se puede remplazar transmisor sin interrumpir procesos
No contiene partes movibles
Desventajas:
Necesita tramos largos de tubería
Caída de presión mayor
Necesita extraer la raíz cuadrada
No ideal para viscosidades altas
No ideal para medición de flujo de gases
45. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Interpolación de señales de flujo Δ푝:
Para interpolar señales de flujo Δ푝, es necesario aplicar la raíz cuadrada de Δ푝:
Como se observa, la respuesta no es lineal
0 25 50 75 100
4 mA 12 mA 15.31 mA 17.86 mA 20 mA
Δ푝 (푒푛 푖푛 퐻2푂)
Rango de Instrumentación
46. Principios de Medida - Flujo
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Métodos de Medida de Flujo por Diferencial de Presión:
Interpolación de señales de flujo Δ푝:
Para extraer la raíz cuadrada de Δ푝, es necesario llevar a cabo la siguiente operación:
Digamos que el rango del orificio es de 0-100 in H2O y que la lectura es de 65 in H2O:
20−4100−0= 20−푥 100−65
1610= 20−푥 10−8.06 1.61.94=20−푥
푥=20−3.10
풙=ퟏퟔ.ퟗ 풎푨
47. Principios de Medida - Flujo
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Método de Diferencial de Presión de Medida de Flujo:
Transmisor de Flujo: Orificio Integral con Transmisor de Presión Diferencial
48. Principios de Medida - Flujo
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Método Ultrasónico de Medida de Flujo:
Método “Transit Time”:
Ondas ultrasónicas son transmitidas en la dirección del flujo
Estas ondas son aceleradas levemente por la velocidad del fluido en la tubería
Cuando la onda es transmitida en la dirección opuesta, el flujo del fluido causa que esta onda decelere.
La diferencia en tiempo es directamente proporcional a la velocidad del fluido en la tubería. Midiendo la velocidad y conociendo el área de la tubería, se puede calcular fácilmente el flujo volumétrico
Método Efecto “Doppler”:
Un metro de flujo Doppler opera bajo el principio de desplazamiento Doppler
Esta operación funciona cuando la frecuencia transmitida es alterada linealmente al ser reflejada por partículas y burbujas en el fluido
Esta señal es recogida por un sensor recibidor
La velocidad del fluido en la tubería es directamente proporcional al cambio en frecuencia entre las señales transmitida y reflejada
Con tener conocimiento del tamaño de la tubería, los circuitos electrónicos del equipo puede correlacionar la velocidad del fluido con el flujo volumétrico
49. Principios de Medida - Flujo
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Método Ultrasónico de Medida de Flujo:
La onda ultrasónica viaja por el fluido.
La onda que produce el emisor es reflejada por el lado opuesto de la tubería y recibida por el electrodo receptor. El tiempo que tarda esa onda en llegar es la misma cuando el flujo es cero.
Al comenzar el flujo,la onda ultrasónica es acelerada levemente por el fluido en movimiento. Esto reduce el tiempo en que tarda en llegar al electrodo receptor.
Este cambio en tiempo es directamente proporcional a la velocidad
Conociendo el diámetro de la tubería, podemos saber el flujo: Q = Área · velocidad
Electrodo A
Electrodo B
FLUJO
50. Principios de Medida - Flujo
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Método Ultrasónico de Medida de Flujo:
Electrodo Emisor
Electrodo Receptor
FLUJO
Flujo Bajo
Mientras menor sea el flujo, mayor será el tiempo de tránsito de la onda
51. Principios de Medida - Flujo
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Método Ultrasónico de Medida de Flujo:
Electrodo Emisor
Electrodo Receptor
FLUJO
Flujo Alto
Mientras mayor sea el flujo, menor será el tiempo de tránsito de la onda
52. Principios de Medida - Flujo
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Método Ultrasónico de Medida de Flujo:
Para diámetros grandes o con superficies no-reflectivos, se utiliza el arreglo que se observa en la figura
Electrodo Emisor
Electrodo Receptor
FLUJO
53. Principios de Medida - Flujo
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Método Ultrasónico de Medida de Flujo:
54. Principios de Medida - Flujo
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Método Ultrasónico de Medida de Flujo:
55. Principios de Medida - Flujo
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Método Ultrasónico de Medida de Flujo:
Ventajas:
No tiene contacto con el fluido
Con fluidos homogéneos, este principio es independiente de la presión, temperatura, conductividad y viscosidad
Util para diámetros grandes (15” o más)
Ideal para fluidos altamente corrosivos
Es una medida no-invasiva, por lo tanto no hay caída de presión
No contiene partes movibles
Desventajas:
Fluido debe conductividad moderada o alta. No puede usarse con agua ultra-pura
Precisión moderada
No resiste temperaturas altas
56. Principios de Medida - Flujo
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Método Ultrasónico de Medida de Flujo:
57. Principios de Medida - Flujo
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Método Electro-Magnético de Medida de Flujo:
La Ley de Inducción de Faraday indica que un conductor en movimiento dentro de un campo magnético induce un voltaje eléctrico
Mientras más rápido este movimiento, mayor será el voltaje inducido
La velocidad resultante está dada por la siguiente ecuación de Faraday: Voltaje Inducido = Ue Ue = B · L · v Donde: B = Fuerza del campo Magnético L = Distancia entre los Electrodos de Medición v = velocidad ∴ velocidad = Ue / (B · L)
Las bobinas que crean el campo magnético están en lados opuestos de la tubería, mientras que los electrodos que recogen el voltaje inducido están situados en lados opuestos, pero perpendicular a las bobinas.
Al tener el fuido sin movimiento, no se induce voltaje, ya que la Ley de Faraday nos indica que éste debe estar en movimiento.
Al comenzar a moverse el fluido, el voltaje inducido es proporcional a la velocidad del fluido.
Conociendo el diámetro de la tubería, podemos saber el flujo: Q = Área · velocidad = A · [Ue / (B ·L)]
58. Principios de Medida - Flujo
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Método Electro-Magnético de Medida de Flujo:
Q = Área · velocidad Q= Área ∙ [Ue/(B ·L)]
Bobinas que producen Campo Magnético
Electrodos que miden el Voltaje Inducido
Campo Magnético (B)
Distancia entre Electrodos (L)
Voltaje Inducido (Ue)
59. Principios de Medida - Flujo
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Método Electro-Magnético de Medida de Flujo:
Bobinas que producen Campo Magnético
Electrodos que miden el Voltaje Inducido
60. Principios de Medida - Flujo
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Método Electro-Magnético de Medida de Flujo:
61. Principios de Medida - Flujo
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Método Electro-Magnético de Medida de Flujo:
Ventajas:
No tiene contacto con el fluido
Con fluidos homogéneos, este principio es independiente de la presión, temperatura, conductividad y viscosidad
Se puede medir fluidos con sólidos
No necesita tramos largos de tubería
Es una medida no-invasiva, por lo tanto no hay caída de presión
No contiene partes movibles
Desventajas:
Fluido debe conductividad moderada o alta. No puede usarse con agua ultra-pura
Lectura puede afectarse con campos magnéticos cercanos
62. Principios de Medida - Flujo
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Método Electro-Magnético de Medida de Flujo:
63. Principios de Medida - Flujo
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Método Vortex de Medida de Flujo:
El principio de operación de este método está basado en el hecho de que se forman vórtices en el flujo luego de pasar por una obstrucción en la tubería. Este fenómeno es conocido como el Kármán Vortex Street
Cuando un fluido pasa por un objeto contundente, dentro del tubo de medición, se forman vórtices alternándose en ambos lados
La frecuencia con que se forman estos vórtices es directamente proporcional a la velocidad promedio del fluido
Al formarse éstos vórtices, se producen zonas de baja presión asociadas
Estas zonas de baja presión son detectadas por un sensor capacitivo y es convertido a una señal para ser procesada por la electrónica del sensor
Al añadir un sensor de temperatura, se puede computar el flujo másico del fluido
64. Principios de Medida - Flujo
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Método Vortex de Medida de Flujo:
Objeto Contundente
Vórtices
Sensor
Flujo
65. Principios de Medida - Flujo
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Método Vortex de Medida de Flujo:
Efecto Vortex
66. Principios de Medida - Flujo
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Método Vortex de Medida de Flujo:
Efecto Vortex
Objeto Contundente
Vórtices
67. Principios de Medida - Flujo
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Método Vortex de Medida de Flujo:
Ventajas:
Aplica tanto para líquidos como para gases
No afectado por temperatura, presión ni viscosidad
Caída de presión baja
Precisión de 0.75%
Resiste temperaturas altas
Desventajas:
Necesita tramos largos de tubería
No se puede utilizar para medir fluidos con viscosidades altas
68. Principios de Medida - Flujo
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Método Vortex de Medida de Flujo:
69. Principios de Medida - Flujo
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Método Dispersión Térmica de Medida de Flujo:
El principio de operación de este método está basado en la remoción de energía térmica que ocasiona un fluido al pasar por un objeto a gran temperatura
La cantidad de energía removida es directamente proporcional a la cantidad de masa pasando por el objeto
En un metro de flujo por dispersión térmica, el fluido tiene que pasar por dos (2) sensores de temperatura. Un sensor está midiendo la temperatura del proceso, mientras que la otra es un elemento calentador que recibe un voltaje para mantenerlo una temperatura constante.
Mientras mayor es la masa que pasa por los elementos, mayor será la cantidad de energía necesaria para mantenerse a una temperatura constante
La medida de este energía (en watts) es directamente proporcional al flujo
70. Principios de Medida - Flujo
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Método Dispersión Térmica de Medida de Flujo:
FLUJO
Elemento de Temperatura para medir Proceso
Elemento de Temperatura para medir Potencia
71. Principios de Medida - Flujo
James Robles, Departamento de Instrumentación, Huertas College
Método Dispersión Térmica de Medida de Flujo:
72. Principios de Medida - Flujo
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Ventajas:
No tiene partes movibles
Medición directa de flujo de masa
Es una medida no-invasiva, por lo tanto no hay caída de presión
Respuesta rápida a cambios de flujo
Ideal para tuberías grandes o ductos grandes
Desventajas:
No ideal para fluidos corrosivos
Calibración complicada
Gases deben ser homogéneos
Método Dispersión Térmica de Medida de Flujo:
73. Principios de Medida - Flujo
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Método Dispersión Térmica de Medida de Flujo:
74. Principios de Medida - Flujo
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Método Coriolis de Medida de Flujo:
Si una masa en movimiento se somete a una oscilación perpendicular a su dirección de movimiento, ocurre una fuerza de Coriolis que depende de la cantidad de la masa.
En un metro de flujo másico de Coriolis, el fluido pasa por tubos oscilantes de medición para medir este efecto con precisión
Las fuerzas de Coriolis se generan cuando un fluido (masa) fluye a través de estos tubos oscilantes. Sensores en la entrada y salida registran el desplazamiento de fase resultante de la geometría de oscilación del tubo
El procesador analiza esta información y la utiliza para calcular el flujo de masa
La frecuencia de oscilación de los propios tubos de medición, por otra parte, es una medida directa de la densidad de los fluidos
La temperatura del tubo de medición también está registrada para compensar el efecto térmico. Esta señal corresponde a la temperatura del proceso y también está disponible como una señal de salida
75. Principios de Medida - Flujo
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Método Coriolis de Medida de Flujo:
Tubería sin Flujo
Tubería con Flujo
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Método Coriolis de Medida de Flujo:
Tubería sin Flujo
Tubería con Flujo
77. Principios de Medida - Flujo
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Método Coriolis de Medida de Flujo:
Ventajas:
Medición directa de flujo de masa sin necesidad de compensación por presión ni temperatura
Este principio es independiente de viscosidad y densidad
Alta precisión (0.1%)
No necesita tramos largos de tubería
Desventajas:
Inversión inicial alta
Alto costo de instalación
No permite el uso de fluido multi-fase
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Método Coriolis de Medida de Flujo:
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