Los Sensores de Flujo son dispositivos que al ser instalados en lnea con una tubera permiten determinar cuando circula un fluido (lquido o gas).Son del tipo encendido y apagado por lo que no determinan el caudal, sino slo si hay circulacin o no.Para medir el caudal se utilizan caudalmetros. Que tambin son llamados medidores de flujo o flujmetros.

De pistnDe paleta (compuerta)De elevacin (tapn)Mecnicos VisualesMecnicos de MolinoElectrnico de MolinoElectrnico de TurbinaDiferencial de PresinMagnticosVortexUltrasnicosDiferencial de TMedidor de CoriolisDesplazamiento Positivo

De Pistn

Rango: Se utiliza para detectar caudales entre 0,5 y 20 LPM.

Principio de Funcionamiento:Es un pistn que cambia de posicin empujado por el flujo circulante.Regresa a su posicin inicial por gravedad o por resorte.En su interior contiene un imn que activa un reed switch que abre o cierra el circuito elctrico al que est conectado.Su sensibilidad queda determinada por el rea entre el pistn y la pared sensor.

De paleta

Rango: recomendado para detectar caudales mayores a 20 LPM

Principio de Funcionamiento: Es una paleta con un eje transversal al flujo a detectar.Dicho eje, que atraviesa hermticamente la pared del sensor, enciende o apaga un interruptor externo cuando el flujo mueve la paleta.La sensibilidad queda determinada por el largo de la paleta.

De elevacin:

Rango: Ajustable para cualquier caudal.

Principio de Funcionamiento:Es un tapn que interrumpe el flujo. En el centro del tapn hay un eje que, al ser empujado por el fluido, presiona un interruptor externo.La sensibilidad se maneja perforando orificios en el tapn.

Contadores de Turbina

Rango: En lquidos funciona tano con caudales bajos y altos (20000 PLM). En gases se puede ajustar para caudales bajos (

Contadores de Turbina

Aplicaciones:Industria qumica: por caractersticas de ejecucin, resistencia ala corrosin facilidad de instalacin y seguridad.Aplicaciones criognicas: pivotes especiales permiten medir fluidos a t bajasMediciones de aceite: junto con los de tipo coriolis con los ms indicados para la medicin de aceites ligeros.Lcteos y bebidas: ejecucin fiable probada en el sectorIndustria farmacutica: modelos higinicos y de precisin para fluidos de alto valor.Grandes tuberas: modelos de insercin bien probados en aplicaciones de suministro de agua.

Diferenciales de Presin

Rango:principalmente para caudales bajos tanto lquidos (

Diferenciales de Presin:

Aplicaciones:

Se emplean para medir una amplia gama de caudales tanto lquidos como gaseosos.

Magnticos

Rango: 0.01 [m/s] a 10 [m/s], con precisin dada por un error ajustable,

Principio de Funcionamiento:

La ley de induccin de Faraday y el efecto Hall hacen explcito que es posible inducir voltaje en un conductor en movimiento bajo un campo magntico fijo, como el de la figura de ms abajo. El principio de funcionamiento del sensor es inducir voltaje proporcional a la velocidad del fludo para luego detectarlo por dos electrodos y transmitido a etapas posteriores de amplificacin.

Magnticos

Instalacin:Para evitar formacin de burbujas se debe evitar colocar despus de un codo o en los puntos ms altos de la tubera.No se debe instalar un sensor justo antes de donde se ubica un equipo de bombeo, pues podran producirse bajas de presin.Debe instalarse un sifn o una vlvula de ventilacin para, ante bajadas muy abruptas en las lneas, (ms de 5 [m] a partir del nivel del sensor), evitar prdidas de presin (e incluso presiones negativas).En el caso vertical se recomienda que la direccin del flujo sea hacia arriba, pues slidos se hundirn abajo y gases subirn lejos del tubo de medicin.

Magnticos

Instalacin:Se debe asegurar tanto las caeras como el sensor en el caso en que las vibraciones del sistema sean severas. Se recomienda en este caso adems instalar transmisor y sensor separadamenteSe recomiensa que la entrada y salida del flujo al sensor cumpla con restricciones de distancia si es atravesada en orientacin horizontal: la entrada debe ser mayor o igual a 5 veces el dimetro nominal, y la salida, 2 veces mayor o igual.

Medidor de Coriolis

Rango:

Principio de Funcionamiento:

La fuerza de coriolis aparece como respuesta a fuerzas inerciales cuando en una sistema se superponen movimiento rotacionales y translacionales. Ej.: persona caminando en un disco.

Medidor de CoriolisEn un tubo con caudal nulo no hay movimiento lineal, entonces Fc=0.En un tubo con caudal>0, el movimiento oscilatorio del tubo (equivalente a rotaciones) se superpone al desplazamiento de las partculas.Los sensores A y B, la diferencia de tiempo en este movimiento, que corresponde a una diferencia de fase.La diferencia de fase es proporcional a la velocidad del caudal.

Medidor de CoriolisAplicaciones: Debido a que la medicin de masa no depende de factores fsicos como la conductividad, presin, densidad y viscosidad. Tienen aplicaciones muy diversas. Es comn verlos en la industria alimentaria (donde importa ms medir la masa que volumen) y en la industria farmacutica y qumica. Sin embargo, no es recomendable usarlos sobre mezclas con alto contenido gaseoso.

Medidor de CoriolisInstalacin:Para evitar formacin de burbujas se debe evitar colocar despus de un codo o en los puntos ms altos de la tubera.En el caso horizontal el sensor no puede ser instalado suspendido, pues de no ser as puede haber cargas excesivas de material en el rea de la conexin. La instalacin debe asegurar que la direccin de la flecha en el instrumento coincide con la direccin del flujo a travs de la caera. En el caso vertical se recomienda que la direccin del flujo sea hacia arriba, pues slidos se hundirn abajo y gases subirn lejos del tubo de medicin.

Ultrasnicos

Rango: Varan fuertemente dependiendo del diseo y fabricante.

Principio de Funcionamiento:

Efecto Doppler: Requiere de que el fluido contenga partculas que reflejen la onda sonora y de un dispositivo que emita una onda de frecuencia determinada y de un sensor que determine la frecuencia de la onda reflejada. La velocidad del caudal es proporcional a la diferencia de frecuencias. Tiempo de Trnsito: consiste en medir la diferencia de tiempo que le toma a dos seales recorrer la misma distancia en direcciones opuestas. La diferencia de tiempo y el conocimiento.

Ultrasnicos

Tipos: De acuerdo al diseo existe otras clasificaciones. Se distinguen 3 tipos: fijacin externa, insercin y en lnea.

Aplicaciones: En general son verstiles pues miden gases y lquidos.Los de fijacin externa se usan donde se quiera instalar sin interrumpir el servicio. Adems, se utilizan cuando se trabajan con fluidos muy corrosivos.En fluidos donde la temperatura se mantenga aproximadamente cte. pues la T afecta la medicin de la velocidad de las ondas sonoras.No aplicar en fluidos de baja propagacin acstica (pocos tienen esta caracterstica)

Vortex

Rango: En gral puede medir flujos con un Re>4000 (caudales altos). Los rangos especficos dependen de cada diseo.

Principio de Funcionamiento:

Se basa en la formacin de vrtices flujo abajo cuando un cuerpo slido atraviesa un fluido.La formacin alternada de vrticesgenera una diferencia de presin que generalmente son medidas por sensores piezo elctricos o del tipocapacitivos.La velocidad del flujo es proporcionala la frecuencia de formacin de vrtices o a los cambios de presin.

Vortex

Instalacin:Sencilla debido a su estabilidad mecnica y poca sensibilidad a cambios de temperatura, viscosidad y presin.

Aplicacin: Se utiliza ampliamente para la medicin de caudales gaseosos y lquidos.

Mecnicos Visuales:Se trata de un cono transparente invertido con una bola plstica en su base. El fluido al circular impulsa la bola hacia arriba, a mayor caudal ms sube la bola. La gravedad hace bajar la bola al detenerse el flujo. El cono tiene unas marcas que indican el caudal.Generalmente empleado para medir gases en lugares donde se requiere conocer el caudal con poca precisin. Un ejemplo lo podemos ver en los hospitales, unidos de la llave del suministro de oxgeno.Una modificacin de este modelo permite medir la capacidad de pulmonar de una persona que haya sufrido alguna lesin recogiendo una exhalacin a travs de un adaptador para los labios.

Mecnicos de Molino:Consisten en un molino cuyas aspas estn transversales a la circulacin de fluido. El flujo hace girar el molino cuyo eje mueve un contador que acumula lecturas.Un ejemplo de este uso son los contadores de agua de las viviendas o los antiguos contadores de gas natural.

Diferencial de T:Se colocan dos termistores y en el centro de ellos una pequea resistencia calentadora. Si ambos termistores leen la misma temperatura el fluido no est circulando. Segn aumenta el flujo uno de los termistores lee la temperatura inicial fluido mientras que el otro lee el fluido calentado. Con este sistema no solo se puede leer el caudal, sino que adems se sabe el sentido de circulacin.La ventaja de este tipo de Caudalmetro es que se puede conocer la cantidad de masa del fluido que ha circulado y las variaciones de presin en el fluido; afectan poco a la medicin.

Desplazamiento positivo:Separan el lquido en porciones que llenan un recipiente mientras se desplaza. Despus cada porcin es contada para medir el caudal. Existen muchas variantes de este sistema. De tornillo, de engranajes, pistones, etc

AptoApto con condicionesNo apto

Grupo 1: Diferenciales de presin (orificios, etc)Grupo 2: Otros DP (Pitot, etc.)Grupo 3: Desplazamiento positivoGrupo 4: De turbinaGrupo 5: VortexGrupo 6: ElectromagnticosGrupo 7: UltrasnicosGrupo 8: CoriolisGrupo 9: TrmicosGrupo 10: Otros

Caudal de disparo: Mnimo caudal que puede detectar el sensor.

Prdida de presin: La presin a la salida ser menor que a la entrada.

Impurezas en el fluido: puede causar la obstruccin del sensor.

Tipo de Fluido: Sus caractersticas generales como viscosidad, T, acidez, densidad, etc.

Costos: Factores como durabilidad, precisin y cantidad de ejemplares a adquirir, influyen directamente en la decisin.

Son instrumentos que captan la variable, o las variables del proceso en estudio, a travs de sensores, y las transmiten a distancia a otro instrumento receptor indicador, registrador, controlador o una combinacin de las anteriores.

Para la transmisin de la informacin se pueden utilizar distintos tipos de seales, las cuales pueden ser neumticas, electrnicas, digitales, hidrulicas y telemtricas.

Transmisor analgico de equilibrio de fuerzas

Transmisores

Generan seales estndar de 4 a 20 [mA] c.c

Existen tambin de 1 a 5 [mA], de 10 a 50 [mA] y de 0 a 20[mA] c.c.

Tienen un alcance que va, por lo general, de 200 [m] a 1 [km] dependiendo del transmisor.

Su comunicacin es punto a punto, por lo que cada transmisor requiere un par de cobre para transmitir la informacin al receptor.

Su precisin es de entre 0,5% y 1%

Seleccin de 4 [mA]Elimina el problema de corriente residual en los circuitos que emplean transistores.

Permite detectar fallas por corte de circuito de comunicacin.

Mejora la diferenciacin del ruido de transmisin cuando se trabaja en el nivel ms bajo.

Seleccin de corriente continua y rangoNo hay corrientes parsitas

Disminuye perturbaciones debido a interferencia de otras seales.

Emplea dos hilos para la transmisin.

Interaccin directa con instrumentos de medicin, indicadores y registros.

VentajasInstalacin y manejo relativamente sencillos.

Buen nivel de seal con bajo ruido.

Componentes econmicos.

Sistema de lectura fcil de implementar.

DesventajasAlta sensibilidad a vibraciones.

Precisin baja.

Comunicacin punto a punto.

Sistema de transmisin Digital

Red bidireccional que permite la transmisin y envo de informacin a mltiples instrumentos. Sistema de transmisin distribuido.

Transmite en forma serial.

Conexin a sensores inteligentes, dispositivos de campo, como PLCs, y sistemas de control y registro.

Forma estndar de conectar los dispositivos en la actualidad:Conexiones Ethernet.

Redes en serie, estrella, anillo, doble anillo, rama y arbl.

La transmisin mediante un bus de comunicaciones requiere reglas estrictas para la correcta comunicacin entre dispositivos.

Familia de protocolos de redes industriales para control y registro distribuidos.

Estandarizados en IEC 61158.

Integra distintas tecnologas de buses de campo y protocolos.

Define especificaciones de la capa fsica, capa de enlace y de la capa de aplicacin.

Protocolos y estndaresFieldbus FoundationDeviceNetControlNetPROFIBUSMODBUSPROFINETETHERCATINTERBUSETHERNET POWERLINKSERCOS InterfaceLongworkBITBUS

Varan en la forma del proceso de comunicacin.Token BusToken PassingToken RingMaster/SlaveCapa fsica, capa de enlace, capa de aplicacin.Velocidad, distancia mxima. Tamao paquetes de datos.

ProtocoloNodosDistanciaBaud rateTelegramaDeviceNet64500 [m]500 [kbits/s]8 [bytes]PROFIBUS12724 [km]12 [Mbits/s]244[bytes]Interbus256 (512)12.8 [km]500 [kbits/s]512 [bytes]Fieldbus329.5 [km]31.25 [kbits/s]-ASI32100 [m]5 [seg/ciclo]4 [bits]

VentajasReemplazo completo seales y dispositivos analgicos por digitales.

Reduccin masiva de cables y el ahorro que eso conlleva.

Reduccin los costes de mantenimiento de la red.

Flexibilidad en la extensin del sistema de transmisin y comunicacin.

Conexin de mltiples y diferentes mdulos en el bus.

VentajasMejora en la velocidad de transmisin de la informacin

Distancia de operacin superior al cableado analgico

Puesta en marcha del sistema ms rpida.

Posibilidad de conectar dispositivos de distinto origen.

DesventajasRequerimiento de nivel de conocimientos ms elevado debido a la mayor complejidad del sistema.

Costo de los componentes es ms elevado.

Mayor coste de instrumentacin para diagnstico y pruebas.

Incompatibilidad de dispositivos.

Posibilidad de predominio de un protocolo.

Tamao del proceso y de la solucin a implementar.

Distancias involucradas en la transmisin.

Velocidad a la que se desea transmitir.

Presupuesto disponible para la implementacin.

Interoperabilidad con el equipamiento disponible y/o ya instalado.

Posibilidad de extensin del sistema de transmisin.

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