Un trabajo sobre varios dispositivos para medir los flujos de los fluidos, algunos basándose en el principio de Bernoulli.

1. MEDIDORES DE FLUJOS PARA FLUIDOS
EL PRINCIPIO DE BERNOULLI
A estos efectos es de aplicación el Principio de Bernoulli, que no es sino la
formulación, a lo largo de una línea de flujo, de la Ley de conservación de la
energía. Para un fluido ideal, sin rozamiento, se expresa:
h + (v2 / 2g) + (P / ρg) = constante, donde:
 g aceleración de la gravedad
 ρ peso específico del fluido
 P presión
Se aprecia que los tres sumandos son, dimensionalmente, una longitud (o
altura), por lo que el Principio normalmente se expresa enunciando que, a lo
largo de una línea de corriente la suma de la altura geométrica, la altura de
velocidad y la altura de presión se mantiene constante.
Cuando el fluido es real, para circular entre dos secciones de la conducción
deberá vencer las resistencias debidas al rozamiento con las paredes interiores
de la tubería, así como las que puedan producirse al atravesar zonas
especiales como válvulas, ensanchamientos, codos, etc. Para vencer estas
resistencias deberá emplear o perder una cierta cantidad de energía o, con la
terminología derivada del Principio de Bernoulli de altura, que ahora se puede
formular, entre las secciones 1 y 2:
, o lo que es igual
,

2. Donde pérdidas (1,2) representa el sumando de las pérdidas continuas (por
rozamiento contra las paredes) y las localizadas (al atravesar secciones
especiales).
DISPOSITIVOS PARA MEDIR CAUDAL Y VELOCIDAD DE FLUJOS O
FLUIDOS
1. TUVO VENTURIMETRO
Es un tipo de boquilla especial, seguida de un cono que se ensancha
gradualmente, accesorio que evita en gran parte la pérdida de energía cinética
debido al rozamiento. Es por principio un medidor de área constante y de caída
de presión variable.
En la figura se representa esquemáticamente un medidor tipo Venturí.
2. MEDIDOR DE ORIFICIO
El medidor de Orificio es un elemento más simple, consiste en un agujero
cortado en el centro de una placa intercalada en la tubería. El paso del
fluido a través del orificio, cuya área es constante y menor que la sección
transversal del conducto cerrado, se realiza con un aumento apreciable de
la velocidad (energía cinética) a expensa de una disminución de la presión
estática (caída de presión). Por esta razón se le clasifica como un medidor
de área constante y caída de presión variable.

3. 1. TUBO DE PITOT
Es uno de los medidores más exactos para medir la velocidad de un fluido
dentro de una tubería. El equipo consta de un tubo cuya abertura está
dirigida agua arriba, de modo que el fluido penetre dentro de ésta y suba
hasta que la presión aumente lo suficiente dentro del mismo y equilibre el
impacto producido por la velocidad. El Tubo de Pitot mide las presiones
dinámicas y con ésta se puede encontrar la velocidad del fluido, hay que
anotar que con este equipo se puede verificar la variación de la velocidad
del fluido con respecto al radio de la tubería (perfil de velocidad del fluido
dentro de la tubería).
4. ROTAMETROS
Es un medidor de caudal en tuberías de área variable, de caída de presión
constante. El Rotámetro consiste de un flotador (indicador) que se mueve
libremente dentro de un tubo vertical ligeramente cónico, con el extremo
angosto hacia abajo. El fluido entra por la parte inferior del tubo y hace que el
flotador suba hasta que el área anular entre él y la pared del tubo sea tal, que
la caída de presión de este estrechamiento sea lo suficientemente para
equilibrar el peso del flotador. El tubo es de vidrio y lleva grabado una escala
lineal, sobre la cual la posición del flotador indica el gasto o caudal.

4. 5. MEDIDORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
Son el fundamento o la base de muchos elementos de control. El medidor de
desplazamiento positivo es un instrumento sensible al flujo. Este responde a
variaciones en el valor del flujo y responde a señales mecánicas
correspondiente a la rotación del eje. Se aplican en las siguientes
circunstancias: donde se encuentre un flujo grande, donde se requiere una
respuesta directa al valor de la variación del flujo y donde la acción mecánica
es necesaria.
FLUXOMETRO DE VORTICE
Una obstrucción chata colocada en la corriente del flujo provoca la creación de
vortices y se derrama del cuerpo a una frecuencia que es proporcional a la
velocidad del flujo. Un sensor en el fluxometro detecta los vortices y genera una
indicación en la lectura del dispositivo medidor.
Esta figura muestra un bosquejo del fenómeno de derramamiento de vortice. La
forma del cuerpo chato, también llamada elemento de derramamiento de
vortice, puede variar de fabricante a fabricante. Conforme el flujo se aproxima a

5. la cara frontal del elemento de derramamiento, este se divide en dos corrientes.
El fluido cerca del cuerpo tiene una velocidad baja en relación con la
correspondiente en las líneas de corrientes principales.
La diferencia en velocidad provoca que se generen capas de corte las cuales
eventualmente se rompen en vortices en forma alternada sobre los dos lados
del elemento de derramamiento. La frecuencia de los vortices creados es
directamente proporcional a la velocidad del flujo y, por lo tanto, a la frecuencia
del flujo del volumen.
FLUXOMETRO ELECTROMAGNÉTICO
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 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.

6. FLUXOMETRO DE ULTRASONIDO
El convertidor de medida determina los tiempos de propagación del sonido en
sentido y contrasentido del flujo en un medio líquido y calcula su velocidad de
circulación a partir de ambos tiempos. Y a partir de la velocidad se determina el
caudal que además necesita alimentación eléctrica.
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.