tipos de macromedidores en agua potable, balance hidrhulico

1. MAQUINAS Y EQUIPOS EN
INGENIERIA SANITARIA

2. MACRO Y MICRO MEDICIÓN EN
AGUA POTABLE
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3. MACROMEDIDORES
2013 Valor Creativo 3
Beneficios en la instalación
Los beneficios que se obtienen con la instalación de macromedidores En las
fuentes de abastecimiento son diversos; sin embargo, todos coinciden en las
consecuencias de conocer los caudales realmente extraídos de las fuentes. Entre
los beneficios se encuentran los siguientes:
Volúmenes medidos y volúmenes concesionados
se estima que los organismos operadores pagan alrededor del 20% más de lo que
extraen, de lo que se infiere que en una gran cantidad de casos, la medición
repercutirá en un ahorro en el pago de dere chos al considerar los volúmenes
reales de extracción y no los concesionados.

4. MACROMEDIDORES
2013 Valor Creativo 4
Balance hidráulico
La medición del caudal sirve para realizar el balance hidráulico de la red de agua
potable y con ello hacer la modelación hidráulica del sistema. Con esta información
es posible llevar un adecuado control de presiones que evite fugas ocasionadas
por altas presiones en la red de conducción y poder ofrecer presiones adecuadas
en las tomas domiciliarias y así garantizar a los usuarios un servicio de calidad.
Beneficios en la instalación

5. MACROMEDIDORES
2013 Valor Creativo 5
Balance hidráulico
Asimismo, el balance hidráulico junto con un programa de medición continuo
permi- te llevar el monitoreo de diferentes parámetros que permiten la toma de
decisiones de forma oportuna, particularmente para la detección y reparación de
fugas, y la detec- ción y corrección de fallas en los equipos de extracción y
dispositivos de regulación, ase- gurando un óptimo uso del agua, la energía y los
recursos humanos, materiales y financieros del organismo operador.
Beneficios en la instalación

6. MACROMEDIDORES
2013 Valor Creativo 6
Determination de la eficiencia de los equipos de extracción
El desconocimiento de los volúmenes ex- traídos, impide la adecuada operación
de los equipos de bombeo. Esto repercute en la operación de equipos por debajo
de los límites establecidos.
La eficiencia de los equipos está en función
de la carga y gasto extraído, por lo que la operación en gastos no acordes con
las ca- racterísticas de los equipos puede variar la eficiencia con la que éstos
operan de forma considerable.
Estas condiciones pueden dañar los equipos repercutiendo en costos de
repara- ción elevados o incluso en la pérdida de los mismos. En la figura 2
pueden apre- ciarse los efectos de operar equipos fuera de la zona óptima de
operación. Además
Beneficios en la instalación

7. MACROMEDIDORES
2013 Valor Creativo 7
Tipos
de medidores
Existen diferentes tipos de mecanismos en los medidores que pueden
contabilizar el caudal que por ellos transita. Entre éstos están los siguientes:
• Medidores de velocidad
• Medidores de volumen
• Medidores ultrasónicos
• Medidores electromagnéticos

8. MACROMEDIDORES
2013 Valor Creativo
1 Medidores de velocidad
Los medidores de velocidad son accionados por medio de una propela o
Turbina que dependiendo del caudal circulante girará los álabes y con el
número de vueltas resultantes que éstos den, se contabilizará el caudal que
pasa a través del medidor. En las figuras 3 y 4 se ilustra el funcionamiento
de un medidor de propela y uno de turbina donde se aprecia la diferencia entre
ambos mecanismos.
Figura 3. Medidor de
velocidad tipo propela
Figura 4. Medidor de
velocidad tipo turbina

9. MACROMEDIDORES
Figura 5. Medidor volumétrico
(aplicación micromedición)
2 Medidores volumétricos
Los medidores volumétricos cuentan con una cámara. Dicha cámara se llena de fluido, el cual
recorre una circunferencia y luego sale de la cámara dejándola vacía y así sucesiva- mente se
vuelve a llenar y a vaciar. Así el me- didor va sumando el número de vueltas que da el fluido y
considerando el volumen de la cámara, se determina el caudal (ver figura 5). Este tipo de
mecanismos se usa únicamente en tomas domiciliarias (micromedición).

10. MACROMEDIDORES
2013 Valor Creativo 10
3 Medidor ultrasónico
El medidor ultrasónico es generalmente, una aplicación portátil (ver figura 6).
El me- didor suministra altos niveles de señales ul- trasónicas, las que se
transmiten a través del caudal que pasa por el medidor. Se toman mediciones de
la velocidad de la onda cada 5 segundos. Entonces, conociendo el área del
conducto y el tiempo que pasa entre onda y onda, se puede determinar el
caudal por medio de la expresión:
Caudal = volumen x tiempo
Figuras 6. Medidor tipo ultrasónico (velocidad de onda)

11. MACROMEDIDORES
2013 Valor Creativo 11
4 Medidor electromagnético
Los medidores electromagnéticos (ver fi- gura 7), funcionan por medio de la induc- ción
magnética. Primero se genera un campo magnético pulsante y la señal de voltaje pro-
ducida por el fluido en movimiento a tra- vés del campo magnético es convertida en
unidades de caudal directamente propor- cionales al caudal del líquido que pasa por el
cuerpo del medidor lo que el transduc- tor contabiliza y despliega en pantalla.
De forma simple se puede ilustrar que la señal tomada por el medidor electromagné-
tico se toma a través de sensores, después se procesa e integra la información para
su posterior visualización y sintonización.
Figura 7. Medidor tipo
electromagnético
(por campo eléctrico)

12. MACROMEDIDORES
2013 Valor Creativo 12
Visualización y sintonización
Procesamiento e integración
Sensores
De forma adicional, los datos pueden ser enviados a distancia través de
Internet, telé- fono celular, línea telefónica convencional o radio o puede
desarrollarse un sistema híbri- do que combine varios de estos dispositivos.
Los datos pueden enviarse a una computa- dora fija o portátil para el
análisis de la infor- mación y la emisión de reportes o para su configuración
para emitir alarmas.
La figura 8 presenta un diseño esque ático de la instalación de un medidor
electromagnético en una fuente de abas- tecimiento con envío de información
a dis- tancia. La figura 9 ilustra la instalación del medidor electromagnético con
transmisión de datos a distancia en un sistema de agua potable.
Medidor electromagnético

13. MACROMEDIDORES
Consideraciones en la selección
Las características que se deben tomar en cuenta para seleccionar un medidor
son:
• Gasto mínimo, permanente y máximo al que estará sometido.
• Tipo de agua que circulará por el medidor (limpia, con sólidos, abrasiva, etcétera).
• Diámetro de tubería donde se instalará el medidor.
Con respecto a estos parámetros la tabla 3 contiene los diferentes tipos de
medidores y las condiciones para las cuales dichos medi- dores funcionan de
forma adecuada.
En la tabla 3 se puede ver que los medidores volumétricos no son
adecuados para fluidos que contienen sólidos, además de manejar
caudales pequeños, por lo que básicamente son utilizados en la
micromedición.

14. MACROMEDIDORES
2013 Valor Creativo 14

15. MACROMEDIDORES
Por otro lado, los ultrasónicos, como se co mentó, son comúnmente
portátiles.
Para seleccionar entre un macromedidor de velocidad y un electromagnético
deberán evaluarse otros factores como:
• Seleccionar el diámetro del medidor de pendiendo del caudal permanente
para que resulte más económico (posibilidad de ins- talar un macromedidor
de diámetro menor que el de la tubería donde se instalará en caso de estar
muy amplia)
• Seleccionar el macromedidor sólo para la toma de lecturas de caudal.
• Conveniencia de seleccionar un medidor con accesorios adaptables para
envío de in- formación a distancia y/o automatización.

16. MACROMEDIDORES
6. Instalación
Para la instalación de medidores de flujo existe la Norma Mexicana NMX-CH-01 2-
1993-SCFI “Medición de flujo de agua en
conductos cerrados de sistemas hidráulicos
– Medidores para agua potable fría – parte 2: Requisitos de instalación”. Sin
embargo, esta Norma solo es aplicable para medidores de hasta 51 mm de diámetro
(2”), por lo que en ese caso es conveniente utilizar las recomen- daciones de
instalación del fabricante.
antes del medidor y 3 diámetros después (ver figura 11); y con respecto a los
ultrasó- nicos y electromagnéticos se recomienda un espacio de 3 diámetros antes y
2 diámetros después del macromedidor (ver figura 12). Con ello no se afecta la
medición del caudal por la turbulencia que se pudiera tener.
La mayoría de los fabricantes coinciden enque para los medidores de velocidad se
ten- gan espacio libre en la tubería de 5 diámetros
En todos los casos se recomienda instalar aguas arriba una válvula de paso,
mantener un tramo de tubería recto, libre de accesorios

17. MACROMEDIDORES

18. MACROMEDIDORES