Medidor Placa de Impacto
Figura F39. Medidor de placa de impacto
La fuerza originada es proporcional a la energía cinética del fluido y depende del área anular entre las paredes de la tubería y las paredes de la placa. Lo que se expresa en la ecuación F54:
(F54)
Donde:
F: Fuerza de impacto (N).
Cd: Constante que depende de la forma de la placa.
v: Velocidad del fluido (m/s).
ρ: Densidad del fluido (kg/m^3).
A: Area de la placa (mm^2).
Despejando la velocidad de la ecuación anterior se obtiene la expresión F55:
(F55)
Sabiendo que el caudal volumétrico es Qv=S.v (donde S es la sección del área interior de la tubería y v la velocidad del fluido), se obtiene la expresión F56:
(F56)
La fuerza dinámica que ejerce el fluido sobre la placa es transmitida a través de una palanca a un puente de Wheatstone de cuatro galgas extensiométricas que proporciona una señal de salida de 4-20mA, compatible con el protocolo HART.
El valor típico de la constante es 1,28 para placas planas y de 0,07 a 0,5 para esferas.
La precisión en la medida es de , y la rangoabilidad es de 10:1.
El instrumento permite el paso de fluidos con pequeñas cantidades de sólidos en suspensión y puede medir caudales que van de un mínimo de 0,3 l/min hasta de 40.000 l/min.
Ventajas:
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No se ven afectados por la corrosión, la abrasión o las altas temperaturas.
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No precisan conexiones para la medida de la presión diferencial.
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Son adecuados para la medición de fluidos de alta viscosidad, fluidos con pequeñas cantidades sólidos en suspensión, y fluidos sucios o contaminados.
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Su instalación es sencilla y está conectada directamente a la tubería por donde pasa el fluido.
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Pueden dar indicación directa del flujo por la fuerza ejercida, la cual puede ser mecánica o electrónica.
Desventajas:
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Presentan pérdidas constantes en la placa.
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Está limitado a tamaños de tuberías de hasta 100mm.
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Puede requerir un mayor mantenimiento en función del fluido con el que esté en contacto la placa.
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Desgaste en sus partes mecánicas en movimiento.
Aplicaciones:
Como elemento primario de control se utiliza para medir el caudal de un determinado fluido, el cual puede ser líquido o parcialmente líquido, corrosivo, estar sometido a altas temperaturas, entre otros.
El medidor de placa (Figura F39), consiste en una placa instalada directamente en el centro de la tubería y sometida al empuje o fuerza de impacto del fluido. La placa está conectada a un transmisor neumático o a un transductor eléctrico de galgas extensiométricas.