marco teorico
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Medidor de flujo volumétrico
Sergio Arturo Aguirre [email protected]
Diego Andres Arreola Sánchez [email protected]
Hazael Reyes Ramírez [email protected]
Problemática
Debido a la constante necesidad de la
universidad por conocer el flujo
volumétrico real entregado en los
abastecimientos de agua se pretende
realizar un medidor de caudal
volumétrico específico para el
abastecimiento correcto de la cisterna de
agua de la institución.
Justificación
Objetivo general
Diseñar un medidor de flujo de fácil
implementación, bajo costo y buena
eficiencia.
Objetivos específicos
Determinar que tipo de sensor se
utilizara en el proyecto
Determinar el tipo de acoplamiento de la
señal obtenida del sensor
Desarrollar un sistema de medición
mediante un sistema digital.
MARCO TEORICO
1.- MEDIDAS DE CAUDAL
La selección eficaz de un medidor de
caudal exige un conocimiento práctico de
la tecnología del medidor, además de un
profundo conocimiento del proceso y del
fluido que se quiere medir.
Las medidas de caudal tienen una gran
importancia dentro de los procesos ya
que se utilizan habitualmente para
control del proceso y medidas de
contabilidad (facturación,
importación/exportación de productos,
etc.), por lo que la selección de la mejor
tecnología tiene una gran implicación.
Cuando la medida de caudal se utiliza
para facturar un consumo deberá ser lo
mas precisa posible, teniendo en cuenta
el valor económico del fluido que pasa a
través del medidor.
1.1.- MEDIDORES DE CAUDAL
Entre los principales medidores de
caudal que se estudian se encuentran los
Siguientes:
Medidores de presión diferencial.
Medidores con accionamiento
mecánico, es decir, los medidores
de desplazamiento positivo y los
medidores de tipo turbina.
Medidores de caudal de tipo
electromagnético y de tipo
ultrasónico.
Para elegir el medidor de caudal
adecuado se toman en cuenta las
ventajas e inconvenientes de emplear
uno u otro tipo de medidor, tanto técnica
como económicamente.
1.1.1. MEDIDORES DE PRESION
DIFERENCIAL
El flujo se mide por la aplicación de la
conservación mecánica a través de la
conversión de la velocidad del fluido a
presión (Teorema de Bernoulli) y el
principio de la continuidad.
En el sistema diferencial de presión
tenemos varios elementos primarios los
cuales son: placa orificio, tobera, tubo
venturi, tubo pitot y tubo annubar.
1.1.2. MEDIDORES DE
ACCIONAMIENTO MECANICO
En este tema solo abordaremos dos tipos
de medidores, los de deslizamiento
positivo y turbina.
Los medidores de turbina es un rotor que
se coloca en la trayectoria del flujo y gira
en función de la fuerza que se le imparte
por medio de propio fluido que pasa a
través de el con una velocidad que es
directamente proporcional al caudal.
Los medidores de deslizamiento positivo
presentan resistencia a la fricción, la cual
tiene que ser vencida por el fluido
circulando.
1.1.3.- MEDIDORES DE CAUDAL DE
TIPO ELECTROMAGNÉTICO Y DE
TIPO ULTRASÓNICO
El medidor de caudal electromagnético
utiliza el mismo principio básico que el
electrogenerador, es decir, cuando un
conductor se mueve a través de un
campo magnético se genera una fuerza
electromotriz en el conductor, siendo su
magnitud directamente proporcional a la
velocidad media del conductor en
movimiento.
Dos tipos de medidores ultrasónicos son
utilizados, fundamentalmente, para la
medida de caudal en circuitos cerrados.
El primero (tiempo de tránsito o de
propagación) utiliza la transmisión por
impulsos, mientras que el segundo
(efecto Doppler) usa la transmisión
continua de ondas.
1.2 Turbinas hidráulica
Las turbinas hidráulicas son dispositivos
que convierten la energía del fluido que
pasa a través de ellas a un movimiento
rotatorio, su movimiento es proporcional
a la cantidad de flujo, este movimiento
puede ser transmitido por un eje hacia
un dispositivo contador, es por ello que
resultan muy útiles y una de las
soluciones más sencillas para la
medición.
1.3 Contador
Un contador es un circuito que es capaz
de realizar un conteo de impulsos a su
entrada, existen muchos tipos de
contadores, que van de acuerdo a si son
ascendentes, descendentes, la cantidad
de impulsos que pueden contar y si
tienen o no sincronía con un reloj de una
frecuencia determinada. Un contador
generalmente esta construido con
circuitos lógicos de retención de estados.
Dentro del proyecto el contador se
utilizara para determinar los pulsos que
genera el movimiento de la turbina
hidráulica.
1.4 Encoder
Un encoder o codificador rotatorio es un
dispositivo electromecánico que emite
pulsos eléctricos a su salida, su uso
generalmente es para determinar
ángulos y movimientos específicos, como
por ejemplo en un ratón de computadora,
aunque puede ser usado para determinar
el número de rotaciones de un eje,
pudiendo proveer los pulsos necesarios
para el funcionamiento del contador.
1.5 Microcontrolador
Es un dispositivo ampliamente utilizado
en la industria, como procesador de
datos y unidad de control, ya que integra
en su interior un microprocesador,
memorias y periféricos de entrada y
salida, lo que lo hace altamente práctico
y funcional en este tipo de aplicaciones
además de tener un tamaño bastante
pequeño. Es el componente ideal para
nuestro proyecto ya que puede contener
un contador (implementado por
software), contiene además una memoria
capaz de almacenar los datos
necesarios, y además los periféricos de
salida permiten conectar un dispositivo
para visualizar en todo momento las
mediciones.