Características de funcionamiento y errores de medición del caudalímetro de objetivo

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Características de funcionamiento y errores de medición de los caudalímetros de tipo objetivo. Autor: Ingeniero de Xiamen Hongkong – Le Yi. Las características de funcionamiento de los caudalímetros de la serie HKB se determinan principalmente a través de experimentos de calibración con fluidos. Mientras se mantengan las condiciones experimentales adecuadas, también es posible realizar la calibración utilizando pesas. Es decir, se utiliza la gravedad generada por las pesas para reemplazar la fuerza que ejerce el fluido sobre el objetivo durante su funcionamiento, con el fin de calibrar el medidor de caudal. Este método se denomina calibración en seco. Además, también se puede utilizar la verificación en seco para comprobar periódicamente los instrumentos. Características de funcionamiento del medidor de caudal de tipo “target” HKB
1. Coeficiente de caudal
El coeficiente de caudal C1 del medidor de caudal de tipo “target” HKB está relacionado con el número de Reynolds Red. También depende del diámetro del tubo D, de la relación entre el diámetro del objetivo y el diámetro del tubo B, de la forma del objetivo, de la estructura de la cámara donde se encuentra el objetivo, de la precisión en el procesamiento del objetivo y de la cámara, del grado de filo en los bordes de entrada del objetivo, así como de la concéntrica y de la superficie lisa del objetivo y del tubo. Por lo general, la curva que relaciona el coeficiente de caudal C1 con Re, D y B se determina mediante experimentos, como se muestra en la Figura 4-29. Como se puede observar en la curva del gráfico, el número de Reynolds crítico es más bajo que el de los medidores de caudal por diferencia de presión mencionados anteriormente. Por lo tanto, este método de medición demuestra su ventaja cuando se trata de fluidos con alta viscosidad y número de Reynolds bajo. Pero cuando el número de Reynolds es bajo, la fuerza de fricción estática que actúa sobre el objetivo tiene un impacto significativo. Solo cuando el valor de C1 se mantiene prácticamente constante dentro del rango de medición del caudal real, se puede garantizar la precisión de las mediciones. 　　2 Pérdida de presión: Cuando el fluido real pasa por el objetivo, se genera una fricción que provoca la formación de remolinos detrás del mismo. Todo esto consume parte de la energía del fluido, lo que conlleva una pérdida de presión. La pérdida de presión está relacionada con el diámetro del medidor de flujo, la relación entre el diámetro del objetivo y el diámetro del medidor, el caudal y las propiedades del fluido. Con el mismo fluido, el mismo caudal y el mismo diámetro, cuanto menor sea la relación entre el diámetro del objetivo y el diámetro del conducto, menor será también la pérdida de presión B. Las curvas de pérdida de presión para diferentes diámetros y diferentes relaciones entre el diámetro del orificio y el del objetivo se muestran en la Figura 4-0. La pérdida de presión en los medidores de caudal de tipo objetivo suele ser menor que la de los medidores de caudal basados en la diferencia de presión por estrangulamiento. Al realizar pruebas comparativas utilizando placas de orificio con valores de A=0,8 y B=0,5, se observó que la pérdida de presión en los medidores de caudal de tipo objetivo es solo del 40% al 50% de la que se presenta en las placas de orificio. 　　4.5.3.3 Errores de medición
Existen dos razones principales que causan errores en las mediciones realizadas por los caudalímetros de tipo “target”:
(l) Al calcular el caudal en estos caudalímetros, se ignora la influencia de la fricción que ejerce el fluido sobre el área circundante al objetivo. Sin embargo, cuando se miden fluidos con alta capacidad de penetración, dicha fricción aumenta la fuerza que actúa sobre el objetivo, lo que hace que el caudal indicado por el instrumento sea mayor de lo real. (2) Cuando el caudal a medir es pequeño, debido a la influencia de la viscosidad, la fuerza que ejerce el fluido sobre el objetivo no es proporcional al cuadrado de la velocidad del fluido. Características del medidor de caudal de tipo “target” de HKB. Las principales características de este tipo de medidor son: (l) No cuenta con partes móviles; su estructura es sólida y sencilla. No se requiere la instalación de tuberías de presión ni de otros componentes auxiliares. Su instalación y mantenimiento son fáciles, y no tiende a obstruirse fácilmente. 　　(2) Baja pérdida de presión, puede utilizarse en diámetros pequeños (0,00–0,5 a 0,2 nl, 11) y con números de Reynolds bajos. =El fluido (l–5)x 10³ permite compensar las situaciones en las que resulta difícil utilizar dispositivos de estrangulamiento estándar. 　　(3) El límite inferior de medición es bajo, la relación niño-proyecto es de 3:1 y el error básico es de ±1%. 　　(4) El objeto de medición tiene un amplio rango de aplicación. 　　l) Se utiliza principalmente para medir el caudal de fluidos con número de Reynolds bajo y alta viscosidad en las tuberías.
2) Puede medir el caudal de flujos que contienen una cantidad adecuada de partículas sólidas, como lodos, pulpa de papel, mortero, lechada minera, etc.
3) También puede medir fluidos contaminados, como aguas residuales, petróleo crudo, aceites a altas temperaturas, etc.
4) Además, puede utilizarse para medir el caudal de líquidos, gases y vapores en general.
5) Cuando el elemento de medición se coloca dentro de las tuberías y está hecho de materiales resistentes a la corrosión, el instrumento también puede medir el caudal de diversos medios corrosivos. 　　(5) Los instrumentos aún no están estandarizados; se requiere una calibración individual con flujo real para garantizar su precisión. 　　(6) Cuando el flujo es alto y golpea la placa de impacto, se generan remolinos detrás de ella, lo que provoca oscilaciones en la señal emitida y afecta su estabilidad. Por lo tanto, se debe utilizar con precaución este método para medir flujos de alta velocidad.