Mesuradors de Cabal: Tipus i Aplicacions

Mesuradors de Cabal

Tipus i Aplicacions

Remolí

Consisteix en la instal·lació al centre de la canonada d’un obstacle no aerodinàmic que provoca la formació de remolins. Quan hi ha un remolí en algunes de les cares de l'objecte, augmenta la velocitat del fluid en aquesta regió i disminueix la pressió. Exactament el contrari passa a la cara oposada. Així doncs, mesurant la freqüència d'aquest fenomen provocat per l'aparició del remolí, es pot establir una relació directa amb el cabal de flux volumètric. Vàlid per a gasos i líquids amb independència de la seva viscositat, temperatura o densitat.

Rotàmetres

Un rotàmetre és un cabalímetre d'àrea variable que consisteix en un tub troncocònic vertical amb una boca de menor diàmetre a la part inferior. Al seu interior, un flotador es desplaça verticalment i se situa en una posició d'equilibri per a cada cabal de fluid. Vàlid per a líquids i sòlids.

Tub Pitot

Aquest dispositiu mesura directament la velocitat del fluid en el punt de la canonada on s'instal·la. En essència, consisteix en dos tubs oberts, un amb la boca orientada perpendicularment al corrent (tub d'impacte) i un altre amb la boca d'entrada paral·lelament a les línies de corrent. El primer transmet la pressió total (pt) i el segon la pressió estàtica (p), que és independent de la velocitat. La diferència entre ambdues pressions és la pressió dinàmica (pd), que és proporcional al quadrat de la velocitat del fluid.

Un inconvenient del tub Pitot és que la velocitat del fluid no és uniforme en tota la secció transversal de la canonada. Una forma de solucionar aquest inconvenient és situar el tub en un punt on la velocitat local coincideixi amb la velocitat mitjana. Aquest punt es troba aproximadament a 1/8 diàmetres de la paret. Necessita un espai de 15 diàmetres abans i 5 després lliures d'accidents per poder mesurar sense gaire error. No es pot utilitzar per a líquids que continguin sòlids.

Tub Annubar

Aquest mesurador és una modificació del tub Pitot, consistent en dos tubs. El tub d'impacte, que mesura la pressió total, presenta quatre boques al llarg del diàmetre de la canonada connectades a una mateixa cambra tubular, de forma que es mesura la pressió total mitjana de quatre localitzacions diferents. La mesura de pressió estàtica es realitza amb una única obertura situada al centre de la canonada, mirant aigües avall.

La seva precisió és millor que el tub Pitot (de l'1 al 3%) i presenta també una baixa pèrdua de càrrega. Sistema únicament vàlid per a la mesura de cabal en fluids nets.

Disc Giratori

Aquest instrument està format per una càmara circular amb un disc pla mòbil. Quan el líquid es mou, el disc va oscil·lant en forma de balanceig.

Amb un cabal màxim de 600 l/min i una precisió de l'1-2%, és principalment utilitzat per a la mesura de corrents d'aigua freda o calenta i olis.

Mesurador Rotatiu

Dues peces mecàniques ovals giren excèntricament fregant les parets d'una càmara circular. Les rotacions són proporcionals al cabal que transporten, ja que cada cicle complert és un volum determinat.

Molt utilitzat a la indústria petrolera per a líquids nets i de baixa viscositat. La precisió en cabals baixos és baixa, causada pels espais mecànics entre peces mòbils i fixes.

Mesuradors de Moment Angular

Basat en el principi de conservació del moment angular, utilitzant la segona llei de Newton del moviment angular, es pot relacionar directament el parell amb el cabal màssic (massa/temps). Existeixen diversos tipus de mesuradors sota aquest principi:

• El rotor-turbina
• Doble turbina
• Coriolis
• Giroscòpic

Per exemple, el rotor-turbina consisteix en dos elements giratoris: un rotor radial previst de canals per deixar passar el fluid i que gira a una velocitat constant per l'acoblament magnètic d'un motor i, posteriorment, una turbina que absorbeix el moment angular del fluid que surt del rotor.

Cabalímetre Màssic Tèrmic

El principi bàsic d'aquests mesuradors consisteix, en essència, en una font de calor i dos sensors de temperatura: un que mesura la temperatura del fluid i l'altre que mesura la temperatura a la paret de la canonada. La font de calor produeix un flux de calor constant que es transmet al fluid a través de la paret. La resistència a la transferència de calor de la paret és menyspreable davant la resistència al pas de la calor que produeix el fluid.