I5_Medicion_de_flujo.. - Web del Profesor

Instrumentación
a: factor de longitud de escala a =
x: Posición o altura del flotador.
2tan
α ; α ángulo que forma el cono del tubo con la vertical.
Si adicionalmente se considera que el diámetro del flotador es igual al diámetro del tubo a la entrada, con lo cual se
cumple que para un flujo cero el área de paso del flujo es cero, la ecuación para el caudal será:
⎛
Q = aπ
C ⎜
c x +
⎜
⎝
a
2d
f
⎞ 2
x ⎟
⎠
gV
f d f
2A
f
⎛ γ f
⎜
⎝ γ
⎞
− 1 ⎟
⎠
En esta ecuación aparece un término cuadrático entre el
flujo (Q) y la posición del flotador (x), sin embargo la
calibración de este instrumento es muy cercana a lo
lineal ya que para valores prácticos de a y df predomina
el término lineal. En la práctica los tubos no se
construyen exactamente cónicos para eliminar la
pequeña no linealidad que aparece.
Sello
Elementos del rotámetro
Los principales elementos del rotámetro se ilustran en la
figura siguiente, y estos son:
El tubo de medición
Este tiene una forma de cono truncado, que por lo
general se modifica ligeramente para obtener una
relación lineal exacta.
El ángulo (α) del tubo suele ser pequeño del orden de
los 2 a 3º, lo cual hace despreciable el factor de escala
(a) en la ecuación.
Casi todos los tubos de los rotámetros llevan por dentro
guías que permiten que el flotador se mantenga
Flotado
r
Tope del
tubo
Fondo del
tubo
Secciones transversales del tubo de medición
centrado. Esto ya que un movimiento irregular no centrado
del flotador puede producir errores en la medida y en todo
caso una difícil lectura de su posición.
Estas guías pueden
ser de dos tipos. La
forma más común
es el uso de canales
sobre las paredes
del tubo de
medición con el fin
de guiar al flotador por sus costados. La siguiente figura ilustra esta opción.
Otras veces el flotador está perforado y el tubo lleva una guía central en forma
de un eje fino sobre el cual desliza el flotador.
Según el material con que se fabrica el tubo el rotámetro puede ser:
• De visión directa en cuyo caso el material del tubo suele ser vidrio, que
puede o no resistir altas temperaturas (Pirex), o cualquier otro material
transparente como acrílico. Tal es el caso del instrumento mostrado en
la figura donde se ilustran las partes del rotámetro. Estos se utilizan
cuando:
o En tuberías de pequeño diámetro (entre 3/8" y 3/4")
Jean-François DULHOSTE – Escuela de Ingeniería Mecánica - ULA
Tope
Tubo de
medición
Escala
Flotador
Sello
Tope
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