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como funcionan los flujometros y sus tipos.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
Subido el 29/04/2022
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Mecánica de Fluidos II LABORATORIO N° 6 : “Instrumento de medición – Flujómetro electromagnético” INTEGRANTES: INSTRUCTOR: Anthony Vigil GRUPO: 1AA FECHA DE ENTREGA: 12 de octubre de 2021
El Flujo electromagnético se puede definir como la medida del campo magnético total que pasa a través de un área dada, la unidad que se utiliza es el weber (Wb) nombrada en honor al físico Wilhelm Weber. Se puede utilizar para estudiar válvulas solenoides las cuales se cierran por la gravedad o presión y se abre por le movimiento de un émbolo con acción magnética de una bobina por lo tanto la fuerza electromagnética está presente en este dispositivo. En una superficie exterior el flujo electromagnético siempre será cero también al tener una superficie cerrada la suma del flujo será cero siguiendo la ley de Gauss para el magnetismo. Los medidores que se utilizan para medir este flujo son volumétricos y siguen la ley de inducción electromagnética de Faraday la cual relaciona el cambio de flujo electromagnético que pasa a través de una tubería. Los medidores calculan la velocidad del flujo que pasa por el aparato en un tiempo determinado al igual que su volumen o masa. Para medir el caudal se debe determinar primero un fluido conductor para poder aplicar el principio de Faraday, este depende de la velocidad promedio del líquido, longitud del conductor y el voltaje del campo. El caudalímetro magnético le brinda al operador conocer datos como el flujo masico, presión absoluta, presión diferencial, viscosidad y temperatura que puede haber dentro de una tubería. Por lo general no funciona con soluciones acuosas donde la fase liquida no es agua como lo son el ácido, acetona, aceite vegetal, entre otros. Una instalación correcta de estos medidores se encuentra en sus instrucciones recordándole al usuario lo sensible que pueden ser estos caudalímetros al ruido eléctrico de las tuberías. Están fabricados a base de placas de acero inoxidable, latón, aluminio y PVC. Y se utilizan en las gestiones de agua, industrias alimenticias o en la minería, a continuación, se explicará con más detalles las funciones de los medidores para el flujo electromagnético, aplicaciones y datos de los fabricantes.
expuesto a las condiciones hidráulicas en toda la sección transversal del flujómetro. Con los medidores de flujo de tipo de inserción, el campo magnético irradia hacia afuera de la sonda insertada. Figura 2. Medidor de flujo electromagnético basado en el principio de Faraday. ¿Como funcionan? Cada tubo de medidor electromagnético cuenta con un revestimiento de un material no conductor, como caucho duro, PTFE o algún material similar. Hay dos bobinas electromagnéticas en el exterior del medidor que son alimentadas por CC y están diametralmente opuestas entre sí. Se insertan dos electrodos de medición en el tubo, colocados perpendicularmente en comparación con las bobinas electromagnéticas. Se agrega un tercer electrodo en la parte superior del revestimiento para detectar si la tubería está llena. Este diseño calculado crea un campo magnético a lo largo del diámetro de la tubería debido a que las bobinas están energizadas. Cuando un fluido conductor (como el agua) fluye por el campo magnético, se induce un voltaje a lo largo de los dos electrodos de medición. La magnitud del voltaje resultante es directamente proporcional a la velocidad promedio del fluido. Posteriormente, el voltaje inducido se amplifica y se procesa digitalmente para causar una señal digital o analógica exacta. Tal señal se puede usar para indicar la tasa de flujo o la totalización del volumen de fluido, o para tener una comunicación o interacción con otro equipo. TIPOS DE MEDIDORES Los tres tipos comunes de medidores de flujo electromagnéticos son de inserción, en línea y de flujo bajo. La determinación de cual elegir depende de las necesidades de la aplicación y de los datos requeridos. A continuación, se hará una descripción de los tres tipos de caudalímetros magnéticos:
Figura 6. Funcionamiento de un medidor de flujo electromagnético en línea.
Existe un gran número de industrias que efectúan la aplicación de los medidores electromagnéticos esto se debe a su adaptación y versatilidad. Estos caudalímetros son económicos de instalar, operar y mantener. Además, nos proporciona una medición de caudal volumétrico de alta precisión, provee la monitorización del fluido, llenado y dosificación; adicional a eso puede medir el flujo de manera bidireccional. Podemos mencionar que los caudalímetros electromagnéticos por lo general son muy utilizados en el tratamiento de aguas, las industrias alimentarias, farmacéutica, petroquímica, papelera, de automoción, plantas de fertilización, testeado de maquinarias, detección de fugas, monitorización de químicos, minería y metales. Como podemos observar tiene una amplia gama de campos, pero eso sí, siempre que el líquido a medir tenga la conductividad mínima requerida. Como ya sabemos estos tipos de medidores mide la velocidad en que se mueve los fluidos conductores a través de tuberías, como podemos mencionar algunos líquidos en el que se emplea estos caudalímetros son el agua, ácidos, cáusticos y lodos. Comúnmente los caudalímetros electromagnéticos no presentan obstrucciones, por lo que es aplicado a líquidos limpios, sanitarios, sucios, corrosivos y abrasivos. Se debe tener precaución cuando el medidor magnético opera con fluidos con conductividad baja, ya que esto puede provocar que el caudalímetro se apague y mida un caudal igual a cero. A continuación, mencionaremos algunos de los sectores de aplicación para los caudalímetros electromagnéticos según sus tipos:
construcciones de túneles debido a que las aguas que son drenadas contienen lechadas altamente abrasivas de minerales, con sólidos en suspensión, material de relleno y con una mezcla de aguas-arenas. Figura 9. Algunas aplicaciones del caudalímetro electromagnético de inserción.
Figura 10. Algunas aplicaciones del caudalímetro electromagnético de caudal bajo. DATOS DEL MERCADO Dado que los caudalímetros electromagnéticos sólo pueden utilizarse con fluidos conductores a base de agua, antes de tomar la decisión de utilizar uno, se deben hacer las siguientes preguntas sobre la aplicación:
