Este documento describe y compara diferentes tipos de medidores de flujo basados en la presión diferencial, incluyendo medidores de placa de orificio, tubos Pitot, medidores Annubar y tubos Venturi. Explica cómo cada dispositivo mide el flujo utilizando diferencias de presión y describe sus ventajas e inconvenientes respectivos.

1. Medidores basados
En presión Diferencial

2. Placa Orificio
Un medidor de flujo de placa de orificio es un dispositivo con un orificio,
cuya función es medir el caudal volumétrico, restringir el flujo o reducir la
presión. El dispositivo es aplicable para mediciones comunes en líquidos
limpios, gas y flujo de corriente. Es compatible con cualquier diámetro de
tubería y se conoce como una solución económica de medición de flujo en
líneas de mayor tamaño.

3. Un medidor de orificio determina un caudal de gas o líquido
utilizando el principio de Bernoulli, que reconoce la relación
entre la presión y la velocidad del fluido. El dispositivo se
instala en la vía de flujo, permitiendo que el fluido pase a
través de él. A medida que se produce una caída de
presión entre la sección de entrada y salida del dispositivo,
la magnitud de la caída se utilizará como base para
calcular el caudal. Este principio de funcionamiento es
idéntico al del medidor venturi.
Principio de funcionamiento del
medidor de flujo de placa de orificio

4. Ventajas
El orificio es fácil
de instalar y quitar.
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Fiable y eficiente
para uso a largo
plazo.
Más barato que
otros tipos de
medidores de flujo.
Simple en
construcción.
Fácil de mantener. Mide un amplio
rango de caudales
y tiene una amplia
aplicación.

5. Tubo Pitot
El tubo Pitot es un instrumento de
importancia en la ingeniería, ya que permite
calcular directamente la presión total o
pérdida de carga asociada en un volumen de
caudal para estimar la velocidad del fluido.
Gracias a este tipo de medición, el tubo Pitot
es considerado como un medidor de caudal
volumétrico del tipo deprimógeno, ya que
se puede calcular el flujo de fluidos a través
de la velocidad y su relación con las
propiedades del fluido.

6. Este tubo Pitot, como su nombre lo indica, tiene
forma de L y está formado por dos tubos concéntricos
conectados a un manómetro diferencial. De esta
manera, puede estimar la presión dinámica del fluido.
Pitot tipo L
A diferencia del anterior, este tubo cuenta con una
sola entrada para el fluido y realiza la medición de la
presión estática, dinámica y total.
Pitot tipo S
Tipos de tubo pitot

7. Funcionamiento
Está conformado por dos tubos, uno mide la
presión estática y el otro tubo mide la
presión dinámica. La presión estática es la
presión de funcionamiento de la tubería. Se
mide en ángulo recto con respecto a la
dirección del fluido y preferiblemente se
toma en un área de baja turbulencia,
generalmente, el centro de la tubería.
Mientras que la presión dinámica es la suma
de la presión cinética y estática. Esta presión
puede detectarse cuando la corriente de flujo
impacta en la tubería del Pitot.

8. Ventajas
• Es fácil de instalar.
• El diseño y la construcción son
simples.
• Produce ahorro de energía en
comparación con el orificio
equivalente.
• Se puede utilizar para medir el flujo en
grandes tuberías de agua y conductos
de aire y gas.
• Es de tamaño pequeño y se puede
utilizar en espacios reducidos.
• Larga vida.
• La pérdida de presión es baja.
• Bajo costo.
Desventajas
• La obstrucción puede ocurrir si
hay material extraño en el líquido.
• No debe usarse en lugares donde
la precisión es importante.
• No funcionará correctamente en
corrientes sucias.
• Baja capacidad de rango.
• Baja sensibilidad.
• Solo funcionaría correctamente
en flujo de alta velocidad.

9. Tubo Annubar
El medidor de caudal Annubar es una innovación del
tubo Pitot, empleado para medir el flujo de gas, vapor
o líquido en un ducto. Consiste en un tubo exterior,
situado a lo largo de un diámetro transversal de la
tubería, y dos tubos interiores. El tubo exterior
presenta cinco orificios en la cara aguas arriba de la
corriente, que se utilizan para interpolar los perfiles de
velocidad y realizar un promedio, midiendo la presión
total. Existe otro orificio en el centro del tubo para
medir la presión estática aguas abajo de la corriente.

10. Ventajas
1. Mayor precisión
que el tubo Pitot.
1. No es apto para
fluidos con partículas
sólidas o viscosos.
2. No puede utilizarse para
determinar el perfil de
velocidades a lo largo de
la sección del ducto.
3. El ducto en donde se instala debe
estar completamente lleno de fluido
al momento de la medición, de lo
contrario se obtendrán medidas no
útiles.
Desventajas
2. Instalación
económica.
3. Baja pérdida de
carga/bajas caídas de
presión.
4. Apto para
líquidos y para
gases.

11. Tubo Venturi
Dispositivo diseñado para medir la velocidad de un
fluido en el interior de un conducto. Tiene una
sección más estrecha, en la que el fluido
experimenta una disminución de presión de acuerdo
con el efecto Venturi.
Básicamente, el tubo de Venturi es un conducto con
un estrechamiento corto entre dos tramos de forma
cónica. Disponiendo de dos medidores de presión,
uno en la sección ancha y otro en la estrecha, se
obtendrá la disminución exacta de dicha presión y
se podrán calcular el caudal y la velocidad del
fluido.

12. Ventajas
• Alta exactitud, del orden de ± 0,75%.
• El mantenimiento que requiere es
mínimo.
• La caída de presión es pequeña,
permitiendo la medición de flujos
60% mayores que los de la placa de
orificio con la misma restricción.
• Se puede usar en la medición de
grandes flujos.
Desventajas
• Alto costo: El costo de
fabricación de un tubo de Venturi
es alrededor de 20 veces de una
placa de orificio que se use para
medir el mismo flujo.
• Dificultad en la instalación.

13. El efecto Venturi lleva el nombre de su descubridor Giovanni Battista Venturi, quien en 1797 detecto un
cambio en la presión de un fluido, cuando este aumentaba o disminuía su velocidad.
El efecto Venturi es un fenómeno físico que consiste en que cuando un fluido en movimiento dentro de un
tubo o conducto de determinada sección, atraviesa una sección menor, inevitablemente este aumenta su
velocidad. Al aumentar su velocidad se descubrió que disminuye su presión.
Hay veces en donde el aumento de velocidad es muy grande, haciendo que se produzcan presiones
negativas. Por lo que si se conecta otro tubo a este a través de un conducto, se generara una aspiración
del fluido tubo donde se genero la depresión.
Efecto Venturi