Caudalimetros

1. “ADECUACION DE LOS MANIFOLD DE
DESCARGA PARA LA INSTALACION DE
CAUDALIMETROS EN LOS POZOS DEL
ACUIFERO DE VILLACURI Y LANCHAS”
Mr Sc. Ing. Luis Miranda Gutiérrez

2. • La medición del agua que se consume por las tierras cultivadas
en regadío ha cobrado especial importancia en los últimos
años. El uso de contadores de agua está cada vez más
extendido en la Agricultura, hoy por hoy forzado por aspectos
legales y de aprovechamiento hidráulico de recursos cada año
mas escasos, y por esta razón, es prioritario conocer el caudal
que se consume y por ende es fundamental conocer las
características de los instrumentos de medición, es decir, su
principio de funcionamiento, sus especificaciones técnicas y
recomendaciones para un dimensionado e instalación óptimo,
aquellos factores que puedan afectar su medicion, etc.
INTRODUCCION

3. • Que es un Hidrometro?
• Que es la hidrometria?
• Que es un sistema Hidrometrico?
• Cuantos modelos de Hidrometros existen en el mundo
• Cuales son las aplicaciones de los Hidrometros.
• Como se mide el volumen del agua.
• Hidrometro= Contador de agua= caudalimetro
1. PREGUNTAS

4. • Un hidrómetro es un
instrumento que permite
medir el caudal, la
velocidad o la fuerza de los
líquidos que se encuentran
en movimiento,
dependiendo de la
graduación y aplicación de
este mismo
1.1 QUE ES UN HIDROMETRO?

5. • Gran parte de los problemas de la
administración del agua radica en la
deficiencia de controles del caudal
en los sistemas de riego.
• La Hidrometría se encarga de medir,
registrar, calcular y analizar los
volúmenes de agua que circulan en
una sección transversal de un río,
canal o tubería; pertenecientes a
un pequeño o gran sistema de riego
en funcionamiento.
1.2 QUE ES LA HIDROMETRIA?

6. • Es el conjunto de pasos,
actividades y procedimientos
tendientes a conocer (medir,
registrar, calcular y analizar) los
volúmenes de agua que circulan
en cauces y canales de un sistema
de riego, con el fin de programar,
corregir, mejorar la distribución
del agua. El sistema hidrométrico
tiene como soporte físico una red
hidrométrica.
1.3 QUE ES UN SISTEMA
HIDROMETRICO?

7. • La función principal de la hidrometría es proveer de datos oportunos y veraces que una
vez procesados proporcionen información adecuada para lograr una mayor eficiencia en
la programación, ejecución y evaluación del manejo del agua en un sistema de riego.
El uso de una información ordenada nos permite:
• Dotar de información para el ajuste del pronóstico de la disponibilidad de agua.
Mediante el análisis estadístico de los registros históricos de caudales de la fuente (río,
aguas subterráneas, etc.), no es posible conocer los volúmenes probables de agua que
podemos disponer durante los meses de duración de la campaña agrícola. Esta
información es de suma importancia para la elaboración del balance hídrico, planificación
de siembras y el plan de distribución del agua de riego.
• Monitorear la ejecución de la distribución. La hidrometría proporciona los resultados que
nos permiten conocer la cantidad, calidad y la oportunidad de los riegos; estableciendo si
los caudales establecidos en el plan de distribución son los realmente entregados y sobre
esta base decidir la modificación del plan de distribución, en caso sea necesario.
Además de los anteriormente la hidrometría nos sirve para determinar la eficiencia en el
sistema de riego y eventualmente como información de apoyo para la solución de
conflictos.
1.4 IMPORTANCIA DE LA RED
HIDROMETRICA

8. • Objetivo: El objetivo es informar al
usuario o persona titular de un
pozo o de cualquier tipo de
aprovechamiento hídrico, sobre los
tipos de contadores más utilizados
en la medición del caudal. En cada
caso, se explica brevemente su
funcionamiento, las
recomendaciones de instalación y
las ventajas e inconvenientes de su
utilización.
2. INFORMACION TECNICA DE
CAUDALIMETROS

9. • Conceptos Básicos: Antes de explicar los diferentes tipos de
contadores, se definen algunos conceptos básicos en el ámbito de la
medición del caudal que se mencionarán.
2. INFORMACION TECNICA DE
CAUDALIMETROS

10. • 2. Parámetros metrológicos: son aquellos parámetros que están
directamente relacionados con la medición del volumen de agua que
circula a través del contador. Están directamente relacionados con la
incertidumbre y delimitación y cuantificación del error de medición del
contador.
Estos parámetros son:
• Volumen real: volumen de agua que ha circulado por el contador.
• Volumen medido: diferencia entre la lectura final y la inicial del contador.
• Error de medición: éste puede ser absoluto (diferencia entre el volumen medido y el
real) o relativo (resultado de dividir el error de medición absoluto entre el volumen
real).
• Curva de error del contador: es la representación gráfica de la relación entre el
caudal circulante y el error de medición relativo.
2. INFORMACION TECNICA DE
CAUDALIMETROS

11. 2. INFORMACION TECNICA DE
CAUDALIMETROS
Siendo Qa= Caudal de Arranque.
Q1= Caudal Mínimo
Q2= Caudal de transición.
Q3= Caudal permanente o
transición.
Q4= Caudal de Sobrecarga o
Máximo.
E1= Error máximo permitido 1 (5%)
E2= Error máximo permitido 2 (2%)

12. • 3. Clase metrológica: también se conoce como calidad metrológica y viene
definida por los parámetros metrológicos.
• Por ejemplo, la Norma ISO 4064:1993 divide los contadores en cuatro
clases metrológicas, A, B, C y D. A todas estas clases se les requiere el
mismo error de medición. La diferencia está en los valores de caudal a los
que se les requiere dicho error. Es decir, a un contador de la clase D se le
requiere el mismo error que a un contador de la clase A pero a caudales
más bajos.
• Para definir estas clases metrológicas se recurre a unos parámetros que es
necesario definir previamente:
• El error de un contador de agua a un caudal dado se calcula como:
2. INFORMACION TECNICA DE
CAUDALIMETROS

13. 2. INFORMACION TECNICA DE CAUDALIMETROS

14. • 4. Totalizador: dispositivo del contador que muestra el resultado de la
medición.
2. INFORMACION TECNICA DE CAUDALIMETROS
Características principales
Como características más destacadas del totalizador se puede
•Entrada para señal de pulsos en kHz.
•Display LCD de 32 y 68 caracteres, con backlight.
•Reloj de tiempo real con batería de backup.
•Memoria para totalizados diarios y mensuales
•Variables puertos de comunicación según el fabricante.
•Salida de pulsos programable.
•Alimentación dual: batería interna o suministro externo de 6-36

15. 3. PROPUESTA DE GUIA
METODOLOGICA
Una adecuada gestión del agua se debe basar en la medición de los caudales que circulan en los diferentes procesos
de un sistema de abastecimiento (captación, tratamiento, almacenamiento y distribución) y a partir de estas
mediciones evaluar la cantidad disponible y planear estrategias para mejorar el sistema. En la presente propuesta de
Guía Metodológica a manera de investigación se determinarán las alternativas probables de instalación de medidores
de caudal en sus diferentes tipos para su correcto funcionamiento y que nos proporcionen rangos de precisión de
acuerdo a lo establecido por cada uno de los fabricantes de estos equipos, y se convierta en una alternativa
tecnológica de medición confiable y de bajo costo y fácil construcción y mantenimiento para los sistemas de
aprovisionamiento de agua subterránea.
De esta manera esta guía proporcionara una herramienta que puede mejorar considerablemente la gestión técnica y
el control en la reducción de las pérdidas de agua en estos sistemas de abastecimiento de agua asi como determinar
la disponibilidad evaluando la reserva explotable (oferta) de agua subterránea en cantidad y calidad, y que sea
factible de explotar en forma sostenible.
Antecedentes: La DGIP declaro viable el proyecto de inversión yla implementación del del subcomponente I.A.4 b.
“Instalación de sistemas de control y medición de Agua en pozos de Ellos acuíferos de Ica y Tacna” que
comprende el la subcomponente Monitoreo de aguas subterráneas en acuíferos seleccionados del “PROYECTO
GESTION INTEGRADA DE LSO RECURSOS HIDRICOS EN DIEZ CUENCAS – PGIRH”

16. 3.1 GUIA METOLOGICA
TIPOS DE MEDIDORES
En general, los contadores utilizados
pueden clasificarse en dos grupos:
a) mecánicos.
b) no mecánicos.
Los contadores mecánicos son aparatos
de medida integradores que determinan
de manera continua el agua que pasa por
ellos. Según el procedimiento de
medición, éstos a su vez se subdividen en:
a.1) Contadores de velocidad.
a.2) Contadores de desplazamiento
positivo.

17. 3.1 GUIA METODOLOGICA
MEDIDORES MECANICOS
Los contadores de velocidad totalizan el volumen circulado por la acción de la velocidad del agua sobre un
elemento móvil, como una hélice o turbina. Son contadores de velocidad los siguientes tipos:

18. 3.1 GUIA METODOLOGICA
MEDIDORES MECANICOS
En los contadores de desplazamiento positivo, la medición se realiza mediante cámaras volumétricas de paredes
móviles. Estas cámaras son de volumen conocido y se llenan y vacían conforme el agua pasa por el contador. Ejemplos de
este tipo de contadores son:
Pistón rotativo Disco nutante

19. 3.1 GUIA METODOLOGICA
MEDIDORES NO MECANICOS
Mientras que en los contadores mecánicos existen piezas móviles, en los contadores no mecánicos la velocidad
del agua se deduce mediante otros procedimientos que no tienen que ver con el impacto del agua sobre un
elemento móvil. En los no mecánicos siempre intervienen equipos electrónicos que convierten una señal
(electromagnética, ultrasonidos, etc.) en señal de caudal. Entre éstos encontramos:
Medidor de caudal por ultrasonidos Caudalímetro electromagnético Caudalímetro de inserción

20. 4. GUIA METODOLOGICA
CALCULO DEL DIAMETRO DEL
CAUDALIMETRO ADECUADO EN FUNCION
DE SU CAUDAL
Para seleccionar el caudalímetro adecuado en un sistema de abastecimiento debemos tener en cuenta
que la mayoría de ellos requieren que se cumplan algunas condiciones hidráulicas para su correcto
funcionamiento.
La velocidad de flujo es muy importante, entendiendo que la mayoría de flujos son turbulentos, requieren
que la velocidad guarde relación con el caudal, las velocidades recomendadas en la instalación de
caudalímetros son de 1 m/s ≤ v ≤ 3m/s.; con esto se asegura que el caudal cubra el área de la tubería
con un tirante y erosión adecuado al instalarse cerca de bocas de descarga que no aseguren un mínimo
de caída de presión a la salida del medidor (aprox. 0,2 bar), esto evitara que el rotor se acelere
indebidamente.
Si bien es cierto que el usar una velocidad mínima de 1 m/s nos llevaría a usar diámetros de tuberías
mayores, y por el contrario el uso de la velocidad máxima de 3 m/s, nos llevaría a usar diámetros mas
pequeños con el prejuicio de dañar los equipos de medición, o que su vida útil sea menor, la mayoría de
fabricantes consideran que el diámetro nominal adecuado es aquel cuya velocidad de flujo se encuentra
en los parámetros de v = 2 m/s.
Con este parámetro de velocidad se puede determinar el diámetro nominal del caudalímetro a instalar
para cada uno de los sistemas de abastecimiento.

21. 4. GUIA METODOLOGICA
CALCULO DEL DIAMETRO DEL
CAUDALIMETRO ADECUADO EN FUNCION
DE SU CAUDAL
MATERIAL DIAMETRO INTERIOR AREA RANGO DE VELOCIDADES (M/S) RANGO DE CAUDALES (L/S)
FIERRO SCH-40 TUBERIA V1= 1M/S V2= 2M/S V3= 3M/S Q1 Q2 Q3
2" 0.05242 0.00216 1 2 3 2.16 4.32 6.47
3" 0.07792 0.00477 1 2 3 4.77 9.54 14.31
4" 0.10226 0.00821 1 2 3 8.21 16.43 24.64
6" 0.15408 0.01865 1 2 3 18.65 37.29 55.94
8" 0.20274 0.03228 1 2 3 32.28 64.57 96.85
10" 0.25456 0.05089 1 2 3 50.89 101.79 152.68
PVC CLASE 7.5
2" (63MM) 0.0584 0.00268 1 2 3 2.68 5.36 8.04
3"(90MM) 0.0834 0.00546 1 2 3 5.46 10.93 16.39
4" (110MM) 0.102 0.00817 1 2 3 8.17 16.34 24.51
6" (160MM) 0.1484 0.0173 1 2 3 17.30 34.59 51.89
8" (200MM) 0.1854 0.027 1 2 3 27.00 53.99 80.99
10"(250MM) 0.2318 0.0422 1 2 3 42.20 84.40 126.60

22. 4. GUIA METODOLOGICA
ESPECIFICACIONES TECNICAS
MEDIDOR TANGENCIAL –
MODELO TURBO – IR- PALETA
MEDIDOR WOLTMAN –
MODELO TURBO BAR-WPH

23. 4. GUIA METODOLOGICA
MEDIDORES
ELECTROMAGNETICOS

24. 4. GUIA METODOLOGICA
El medidor, NO DEBE INSTALARSE en las
inmediaciones de la bomba, esta distancia,
debe ser la mayor posible. El medidor
funcionara correctamente en tuberías
horizontales, pudiendo también ser
aplicado en tuberías verticales, solo con
flujo ascendente.

25. 5. ADECUACION DE LOS ARBOLES DE
DESCARGA

26. 5. ADECUACION DE LOS ARBOLES DE
DESCARGA

27. 5. ADECUACION DE LOS ARBOLES DE
DESCARGA

28. 5. ADECUACION DE LOS ARBOLES DE
DESCARGA
•Recintos de seguridad

29. 5. ADECUACION DE LOS ARBOLES DE
DESCARGA

30. 5. ADECUACION DE LOS ARBOLES DE
DESCARGA

31. 5. ADECUACION DE LOS ARBOLES DE
DESCARGA

32. 5. ADECUACION DE LOS ARBOLES DE
DESCARGA

33. 5. COMO SE MIDE EL VOLUMEN DE
AGUA
•Recintos de seguridad
•Caudal: Volumen/tiempo = M3/h, l/s; M3/s etc.
La Aguja del reloj para DN 150 en
un t=100 seg. Recorrió 3 vueltas
enteras y se quedo en el dial 1.5.
Cual será el caudal registrado?
Pasos:
1. Dial DN 150 M3 x 0.10
2. Entonces recorrió : 31.5 m3 x 0.10 = 3.15 m3
3. Luego la transformacion a litros por segundo
será:
1m3 =1000 litros
3.15 x 1000 litros/100 seg. =31.50 l/s.