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Instrumentación y control de procesos

2
w (g/s) = 0,238 C A (mm ) (8)
d
Tabla 2 - Caudales de aire atmosférico a 20ºC, kg/h que ingresan por orificios calibrados
diámetro (mm) 1,5 2 2,5 3 3,5 4 5 6 7 8
Tobera (C d = 0,97) 1,47 2,61 4,08 5,87 8,00 10,4 16,3 23,5 32,0 41,7
Placa o.(C d = 0,84) 1,27 2,26 3,53 5,08 6,92 9,94 14,1 20,3 27,7 36,2

· Medición de velocidad

Cuando se toma la presión en la pared de un caño, medimos la presión estática p . pero si colocamos el tubo de medición en el
s
centro, atacando la corriente, se mide la presión total p. La diferencia Δp = p -p es la presión dinámica p . En base a ello se puede
t
t
d
s
medir la velocidad y caudal del gas. El instrumento se llama como su inventor: Tubo Pitot H. (Francia 1675-1771).
Figura 7 - Tubo de Pitot
(9)

C : Coeficiente de corrección de la velocidad.
PT
En un Pitot bien diseñado, según Prandtl L. (Alemania 1875-1953), CPT es práctica-
mente igual a 1. Este método de medir la velocidad es muy confiable y se utiliza en
los aviones. Pero ¡hubo accidentes por haberse tapado los orificios con hielo! Hay
que cuidar que no se bloqueen.

Hay también un doble Pitot, con un orificio el ataque normal y otro en el remanso, que
aproximadamente duplica la diferencial y, por ello, desaparece el 2 en la fórmula (9)

· Rotámetros

Para medir caudal, es muy utilizado el rotámetro, que es un tubo cónico colocado vertical, con un flotador interior que sube cuan-
do aumenta el caudal. Entre el tubo y flotador queda un área anular, que, al ser una restricción, se comporta como una placa ori-
fico, creando una diferencial de presión Δp. Es entonces aplicable la ecuación (3). Si el flotador tiene un volumen V y densidad
f
ρ ., para que esté en equilibrio, es necesario que la diferencial, por el área de ataque A sea igual a su peso, debido a la gravedad
f
f
2
g(m/s ), menos el empuje de Arquímedes:
Δp A = V (ρ – ρ) g Figura 8 - Rotámetro
f
f
f

Además, el área del anillo es proporcional a la altura en que se coloca el flotador. Si
D es el diámetro del flotador y base del tubo, α el semi-ángulo del tubo al aje y z la
f
altura
A ≈ 2πD ztgα = c z : Remplazando valores en la (3):
f
(10)

· Medidor magnético de caudal

Es un sector de caño, recubierto con material aislante eléctrico, que lleva dispuestos
dos arrollamientos que producen un campo magnético en dirección perpendicular al
flujo. A 90 grados, sobre la pared aislada, van montados dos electrodos. Si el líquido

A&G 100 • Tomo XXV • Vol. 3 • 412-439 • (2015) 417