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1 | P á g i n a
Contenido
1 TEMPERATURA......................................................................................................................................................................................3
1.1 DEFINICION ....................................................................................................................................................................................3
1.2 LEY CERO DE LA TERMODINAMICA ........................................................................................................................................3
1.3 SEGUNDA LEY DE TERMODINAMICA ......................................................................................................................................3
1.4 UNIDADES DE TEMPERATURA ..................................................................................................................................................4
1.4.1 RELATIVAS ............................................................................................................................................................................4
1.4.2 ABSOLUTAS ...........................................................................................................................................................................4
1.5 INSTRUMENTOS QUE MIDEN LA TEMPERATURA .................................................................................................................5
1.5.1 TERMÓMETRO DE MERCURIO...........................................................................................................................................5
1.6 INSTRUMENTOS PARA LA APLICACIÓN..................................................................................................................................6
1.6.1 EL TERMÓMETRO INFRARROJO PCE-890 .............................................................................................................6
1.6.2 TERMÓMETRO DE CONTACTO DIGITAL PCE-T311........................................................................................................6
1.6.3 EL TERMÓMETRO DE PRECISIÓN PCE-T317....................................................................................................................7
1.6.4 INDICADOR DE ALTA VISIBILIDAD PARA HUMEDAD RELATIVA Y TEMPERATURA PCE-G1.............................7
2 PRESIÓN...................................................................................................................................................................................................8
2.1 TIPOS DE PRESIÓN. .......................................................................................................................................................................8
2.1.1 PRESIÓN ABSOLUTA:...........................................................................................................................................................8
2.1.2 PRESIÓN ATMOSFÉRICA: ....................................................................................................................................................8
2.1.3 PRESIÓN MANOMÉTRICA: ..................................................................................................................................................9
2.2 INSTRUMENTOS DE MEDIDAS DE PRESIÓN............................................................................................................................9
2.2.1 INSTRUMENTOS MECÁNICOS............................................................................................................................................9
2.2.2 MANÓMETRO DE PRESIÓN ABSOLUTA ...........................................................................................................................9
2.2.3 MANÓMETRO DE TUBO EN U.............................................................................................................................................9
2.2.4 MANÓMETRO DE POZO .....................................................................................................................................................10
2.2.5 MANÓMETRO DE TUBO INCLINADO..............................................................................................................................10
2.2.6 MANÓMETRO DE CAMPANA............................................................................................................................................10
2.3 INSTRUMENTOS ELÁSTICOS ....................................................................................................................................................10
2.3.1 TUBOS BOURDON...............................................................................................................................................................10
2.4 INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS............................................................................................................................................11
2.4.1 INSTRUMENTOS CON STRAIN GAGES O STENSOMETROS .................................................................................11
3 FLUJO .....................................................................................................................................................................................................12
3.1 CLASIFICACION DE FLUJO........................................................................................................................................................13
3.1.1 FLUJO TURBULENTO .........................................................................................................................................................13
3.1.2 FLUJO LAMINAR .................................................................................................................................................................13
3.1.3 FLUJO INCOMPRESIBLE ....................................................................................................................................................14
3.1.4 FLUJO COMPRESIBLE ........................................................................................................................................................14
3.1.5 FLUJO PERMANENTE .........................................................................................................................................................14
3.1.6 FLUJO UNIFORME...............................................................................................................................................................15
2 | P á g i n a
3.1.7 FLUJO NO UNIFORME ........................................................................................................................................................15
3.1.8 FLUJO UNIDIMENSIONAL .................................................................................................................................................15
3.1.9 FLUJO BIDIMENSIONAL ....................................................................................................................................................15
3.1.1O FLUJO TRIDIMENSIONAL ...............................................................................................................................................15
3.1.11 FLUJO ROTACIONAL........................................................................................................................................................15
3.1.12 FLUJO IRROTACIONAL ....................................................................................................................................................16
3.1.13 FLUJO IDEAL......................................................................................................................................................................16
3.2 MEDICIÓN DE FLUJO..................................................................................................................................................................16
3.2.1 MEDICIÓN POR PRESIÓN DIFERENCIAL........................................................................................................................16
3.2.2 MEDIDORES DE ÁREA VARIABLE...................................................................................................................................17
3.2.3 MEDIDORES MAGNÉTICOS...............................................................................................................................................17
3.2.4 MEDIDOR A TURBINA........................................................................................................................................................18
3.2.5 MEDIDOR DE VÓRTICE......................................................................................................................................................18
3.2.6 MEDIDORES DE FLUJO TOTAL.........................................................................................................................................19
4 VARIABLE DE NIVEL..........................................................................................................................................................................19
4.1 MEDICION DE NIVEL..................................................................................................................................................................20
4.1.1 MEDIDORES DE NIVEL DE LÍQUIDOS.............................................................................................................................20
4.2 INSTRUMENTOS DE MEDIDA DIRECTA. ................................................................................................................................20
4.2.1 MEDIDOR DE SONDA. ........................................................................................................................................................20
4.2.2 NIVEL DE CRISTAL.............................................................................................................................................................20
4.2.3 INSTRUMENTOS DE FLOTADOR......................................................................................................................................20
4.2.4 MEDIDOR DE NIVEL DE SOLIDOS ...................................................................................................................................21
4.3 DETECTORES DE NIVEL DE PUNTO FIJO. ..............................................................................................................................21
4.3.1 DETECTOR DE DIAFRAGMA.............................................................................................................................................22
4.3.2 CONO SUSPENDIDO............................................................................................................................................................22
4.3.3 VARILLA FLEXIBLE............................................................................................................................................................22
4.3.4 MEDIDOR CONDUCTIVO. ..................................................................................................................................................22
4.3.5 PALETAS ROTATIVAS........................................................................................................................................................22
4.4 DETECTORES DE NIVEL CONTINUOS.....................................................................................................................................22
4.4.1 MEDIDOR DE NIVEL DE SONDEO ELECTROMECÁNICO O DE PESO MÓVIL. .........................................................23
4.4.2 MEDIDOR DE NIVEL DE BÁSCULA..................................................................................................................................23
4.4.3 MEDIDOR DE NIVEL CAPACITIVO ..................................................................................................................................23
4.4.4 MEDIDOR DE PRESIÓN DIFERENCIAL............................................................................................................................23
4.4.5 MEDIDOR DE NIVEL DE ULTRASONIDOS......................................................................................................................23
4.4.6 MEDIDOR DE NIVEL DE RADIACIÓN O DE RAYOS GAMMA. ....................................................................................24
BLIBLIOGRAFIA .........................................................................................................................................................................................25
3 | P á g i n a
PRINCIPALES VARIABLES DE PROCESO
1 TEMPERATURA
1.1 DEFINICION
La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o frío que
puede ser medida con un termómetro. En física, se define como una magnitud
escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por
el principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente
con la parte de la energía interna conocida como «energía cinética», que es la energía
asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional,
rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energía cinética de un
sistema, se observa que éste se encuentra más «caliente»; es decir, que su temperatura es
mayor.
En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión resultan ser las vibraciones de las
partículas en sus sitios dentro del sólido. En el caso de un gas ideal monoatómico se trata de
los movimientos traslacionales de sus partículas (para los gases multiatómicos los
movimientos rotacional y vibracional deben tomarse en cuenta también).
Multitud de propiedades fisicoquímicas de los materiales o las sustancias varían en función
de la temperatura a la que se encuentren, como por ejemplo
su estado (sólido, líquido, gaseoso, plasma), su volumen, la solubilidad, la presión de vapor,
su color o la conductividad eléctrica. Así mismo es uno de los factores que influyen en la
velocidad a la que tienen lugar las reacciones químicas.
1.2 LEY CERO DE LA TERMODINAMICA
Una definición de temperatura se puede obtener de la Ley cero de la termodinámica, que
establece que si dos sistemas A y B están en equilibrio térmico, con un tercer sistema C,
entonces los sistemas A y B estarán en equilibrio térmico entre sí.1
Este es un hecho empírico
más que un resultado teórico. Ya que tanto los sistemas A, B, y C están todos en equilibrio
térmico, es razonable decir que comparten un valor común de alguna propiedad física.
Llamamos a esta propiedad temperatura.
Sin embargo, para que esta definición sea útil es necesario desarrollar un instrumento capaz
de dar un significado cuantitativo a la noción cualitativa de ésa propiedad que presuponemos
comparten los sistemas A y B. A lo largo de la historia se han hecho numerosos intentos, sin
embargo en la actualidad predominan el sistema inventado por Anders Celsius en 1742 y el
inventado por William Thomson (más conocido como lord Kelvin) en 1848
1.3 SEGUNDA LEY DE TERMODINAMICA
También es posible definir la temperatura en términos de la segunda ley de la termodinámica,
la cual dice que la entropía de todos los sistemas, o bien permanece igual o bien aumenta con
el tiempo, esto se aplica al Universo entero como sistema termodinámico.2
La entropía es
una medida del desorden que hay en un sistema.
4 | P á g i n a
1.4 UNIDADES DE TEMPERATURA
Las escalas de medición de la temperatura se dividen fundamentalmente en dos tipos, las
relativas y las absolutas. Los valores que puede adoptar la temperatura en cualquier escala de
medición, no tienen un nivel máximo, sino un nivel mínimo: el cero absoluto.3
Mientras que
las escalas absolutas se basan en el cero absoluto, las relativas tienen otras formas de
definirse.
1.4.1 RELATIVAS
 GRADOS CELSIUS(°C)
El punto escogido fue el punto triple del agua que es el estado en el que las tres fases
del agua coexisten en equilibrio, al cual se le asignó un valor de 0,01 °C. La magnitud
del nuevo grado Celsius se define a partir del cero absoluto como la fracción 1/273,16
del intervalo de temperatura entre el punto triple del agua y el cero absoluto. Como
en la nueva escala los puntos de fusión y ebullición del agua son 0,00 °C y 100,00 °C
respectivamente.
 GRADO FAHRENHEIT(°F)
Toma divisiones entre el punto de congelación de una disolución de cloruro
amónico (a la que le asigna valor cero) y la temperatura normal corporal humana (a
la que le asigna valor 100). Es una unidad típicamente usada en los Estados Unidos;
erróneamente, se asocia también a otros países anglosajones como el Reino Unido o
Irlanda, que usan la escala Celsius.
 GRADO REAUMUR(°Re)
 GRADO ROEMER
 GRADO NEWTON(°N) Estos últimos en desuso
 GRADO LEIDEN
 GRADO DELISLE(°D)
1.4.2 ABSOLUTAS
Las escalas que asignan los valores de la temperatura en dos puntos diferentes se conocen
como escalas a dos puntos. Sin embargo en el estudio de la termodinámica es necesario tener
una escala de medición que no dependa de las propiedades de las sustancias. Las escalas de
éste tipo se conocen como escalas absolutas o escalas de temperatura termodinámicas.
 KELVIN (K) SI
El Kelvin es la unidad de medida del SI. La escala Kelvin absoluta parte del cero
absoluto y define la magnitud de sus unidades, de tal forma que el punto triple del
agua es exactamente a 273,16 K.
 RANKINE (R) SISTEMA ANGLOSAJON DE UNIDADES
Escala con intervalos de grado equivalentes a la escala Fahrenheit, cuyo origen está
en -459,67 °F. Este último en desuso
5 | P á g i n a
1.5 INSTRUMENTOS QUE MIDEN LA TEMPERATURA
1.5.1 TERMÓMETRO DE MERCURIO
El más común es el termómetro de mercurio, que es un tubo capilar de vidrio al vacío con un
depósito de mercurio en el fondo y el extremo superior cerrado. Debido a que el mercurio se
dilata más rápidamente que el vidrio, cuando aumenta la temperatura este se dilata y sube por
las paredes del tubo.
Este termómetro es el más usado, aunque no el más preciso, porque el mercurio a los - 40 0C
se congela restringiendo el rango o intervalo en que se puede usar.
Los elementos primarios de medición y temperatura, son transductores que convierten la
energía térmica en otra o en un movimiento.
Se han dividido los elementos primarios de medición de temperatura en 3 tipos:
 TERMOMETROS
Transductores que convierten la temperatura en movimiento.
 SISTEMAS TERMALES
Transductores que convierten la temperatura en presión (y después en movimiento).
 TERMOELECTRICOS
Transductores que convierten la temperatura en energía eléctrica (y mediante un circuito en
movimiento)
En la Tabla 1 se puede ver el material por el que están constituido cada instrumento.
Termómetros a. De Alcohol
b. De Mercurio
c. Bimetálico
Elementos Primarios de
medición de temperatura
Sistemas Termales a. Liquido (Clase I)
b. Vapor (Clase II)
c. Gas (Clase III)
d. Mercurio (Clase
IV)Termoeléctricos a. Termopar
b. Resistencia
c. Radiación
d. Óptico
Tabla 1
6 | P á g i n a
1.6 INSTRUMENTOS PARA LA APLICACIÓN
1.6.1 EL TERMÓMETRO INFRARROJO PCE-890
Es un modelo muy ergonómico y fácil de transportar. Este termómetro infrarrojo es un
aparato profesional con un rango de medición hasta +1600 °C para realizar mediciones de
temperaturas superficiales sin contacto. Su buena relación entre la distancia y el punto de
medición de 50: 1 permite medir objetos muy pequeños a grandes distancias. Así, el diámetro
del punto de medición a una distancia de 2 m es de 40 mm.
El termómetro infrarrojo puede ser usado en condiciones adversas. La pantalla tiene una clara
iluminación. Se puede ajustar el valor de emisión de este termómetro infrarrojo entre 0,10 y
1,00, por lo que se podrán considerar diferentes propiedades superficiales.
Características de este termómetro:
 Alta precisión
 Alta resolución óptica
 Indicador de unidades en °C o en °F
 Auto-desconexión, iluminación de fondo
 Programación de los límites de alarma inferior y superior
 Función de mantenimiento de valores
 Buena relación entre la distancia y el punto de medición de 50:1
1.6.2 TERMÓMETRO DE CONTACTO DIGITAL PCE-T311
El termómetro de contacto PCE T-311 es un aparato de mano con alta precisión que cuenta
con una gran pantalla LCD de dos líneas. El termómetro de contacto cuenta con una memoria
interna para 150 valoresque podrá recuperar más tarde con la ayuda de una tecla. El
termómetro de contacto posee una entrada para termo elementos NiCr-Ni tipo K con clavija
de miniatura.
El envío incluye el aparato, un sensor de hilo caliente de 1 m y las baterías, por lo que puede
comenzar a medir la temperatura directamente.
En este enlace dispone de una visión general desde la cual podrá encontrar cualquier tipo de
termómetro que necesite.
 Para termo elementos tipo K
 Puede medir en °C y °F
 Pantalla LCD de dos líneas
 Resolución de 0,1°C
 Memoria para 150 valores
 Función de valor MIN / MAX / MEDIO
 Función Data Hold
 Indicador de carga baja de la batería
Incluye sensor de hilo caliente de 1 m para medir temperaturas hasta 200 °C.
7 | P á g i n a
1.6.3 EL TERMÓMETRO DE PRECISIÓN PCE-T317
Es un aparato al que se pueden conectar sensores de resistencia. Los sensoresPT-100 tienen
una resistencia de 100 ohmios a 0,0 °C. El termómetro de precisión le ofrece la posibilidad
de realizar mediciones durante 9,7 horas, así como de recuperar el valor mínimo, máximo y
medio. Hasta 97valores en la memoria y recuperarlos siempre que sea necesario.
En este enlace dispone de una visión general desde la cual podrá encontrar cualquier tipo de
termómetro que necesite.
 Alta precisión
 Gran pantalla LCD de 3 1/2 posiciones
 Función de alarma
 Función valor mínimo, máximo y medio
 Iluminación de fondo
 Posibilidad de elección de unidades
 Desconexión automática para proteger la batería (se puedes activar)
 Incluye sensor de inmersión PT-100 para el aire y para líquidos.
1.6.4 INDICADOR DE ALTA VISIBILIDAD PARA HUMEDAD RELATIVA Y
TEMPERATURA PCE-G1
El medidor está pensado para la medición estacionaria de la humedad relativa y la
temperatura y su lectura directa en el indicador de alta visibilidad. El medidor está compuesto
por una pantalla LED (100 mm de alto) y cuenta con la protección IP 54. La indicación de
los valores se va alternando: humedad relativa (2 s) y temperatura (2 s). Los sensores del
indicador vienen calibrados de fábrica. Pero también puede pedir de forma opcional el
certificado de calibración ISO. Sencillo, preciso y robusto. En este otro enlace tiene una
visión general donde podrá encontrar cualquier tipo de indicador de humedad que pueda
necesitar.
8 | P á g i n a
2 PRESIÓN
Es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por
unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza
resultante sobre una línea.
En el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad derivada que se
denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando
uniformemente en un metro cuadrado. En el Sistema Inglés la presión se mide en libra por
pulgada cuadrada (pound per square inch o psi) que es equivalente a una fuerza total de
una libra actuando en una pulgada cuadrada.
La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual actúa,
es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana
de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P viene dada de la
siguiente forma:
En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida
uniformemente en cada punto la presión se define como:
Donde es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende medir
la presión. La definición anterior puede escribirse también como:
Donde:
, es la fuerza por unidad de superficie.
, es el vector normal a la superficie.
A, es el área total de la superficie S.
2.1 TIPOS DE PRESIÓN.
2.1.1 PRESIÓN ABSOLUTA:
Es la presión de un fluido medido con referencia al vacío perfecto o cero absolutos.
La presión absoluta es cero cuando no existe choque entre las moléculas.
Este término se creó porque la presión atmosférica varía con la altitud y en algunas ocasiones
los diseños se hacen en otros países a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo Que
en término absoluto unifica los criterios.
2.1.2 PRESIÓN ATMOSFÉRICA:
Es la presión de la masa gaseosa (aire) que rodea la tierra y actúa sobre la tierra. Se mide
normalmente con el barómetro (presión barométrica). Al nivel del mar el valor de la
9 | P á g i n a
presión es de 14,7 lb/plg2 ( 101,35 Kpa o 760 mmHg) , este valor disminuye con la
altitud.
2.1.3 PRESIÓN MANOMÉTRICA:
Son generalmente presiones superiores a las
presiones atmosféricas, se mide por medio de un
elemento que define la diferencia entre una
presión que es desconocida y la presión
atmosférica existente. La presión manométrica,
se mide con un manómetro.
Presión absoluta = Presión atmosférica +
Presión manométrica
2.2 INSTRUMENTOS DE MEDIDAS DE PRESIÓN.
2.2.1 INSTRUMENTOS MECÁNICOS
Estos instrumentos ya no se suelen utilizar, aun así observaremos sus principios de
Funcionamientos.
2.2.2 MANÓMETRO DE PRESIÓN ABSOLUTA
Es un tubo en forma de “U” que tiene un extremo
sellado y al vacío, y el otro extremo abierto a la presión
absoluta que se va a medir, para calcular la presión se
utiliza la siguiente formula:
P = h.Sg Donde: P = presión absoluta.
h = diferencia de
altura de los dos cuerpos del tubo.
Sg = gravedad
especifica del líquido.
2.2.3 MANÓMETRO DE TUBO EN U
Se utiliza para medir presión diferencial. Consiste en un tubo en forma de U lleno de líquido.
En cada una de las ramas del tubo se aplica una presión. La diferencia de altura del líquido
de las dos ramas es proporcional a la diferencia de presiones.
10 | P á g i n a
2.2.4 MANÓMETRO DE POZO
En este tipo de manómetro una de las columnas del
tubo en U, se sustituye por un reservorio o pozo de gran
diámetro, de forma tal que la presión diferencial es indicada
únicamente por la altura del líquido en la rama no eliminada
del tubo U.
2.2.5 MANÓMETRO DE TUBO INCLINADO
Se utiliza para presiones diferenciales pequeñas. En
este tipo de manómetro, la rama del tubo de menor
diámetro esta inclinada con el objeto de obtener una
escala mayor, debido a que en este caso la altura está
dada por: h = LSenФ
2.2.6 MANÓMETRO DE CAMPANA
Consiste en una campana invertida dentro de un
recipiente que contiene un líquido sellante. La campana
está parcialmente sumergida en el líquido. La señal de mayor
presión se aplica sobre el interior de la campana invertida y
la señal de menor presión se aplica sobre el interior de
recipiente que contiene el líquido. El movimiento vertical
de la campana es proporcional a la diferencia de presión.
2.3 INSTRUMENTOS ELÁSTICOS
Existen tres tipos de instrumentos elásticos principales, utilizados en la industria:
2.3.1 TUBOS BOURDON
Es un tubo elástico en forma de anillo casi completo cerrado por un extremo. Cuando por
el extremo abierto se le aplica un gas o un líquido bajo presión el tubo tiende a enderezarse
y el movimiento puede ser transmitido a la aguja indicadora montada sobre un sector
dentado y un piñón. La deformación que sufre el tubo debido a la presión aplicada es
altamente repetitiva, pudiendo el sensor calibrado para producir precisiones que en muchos
casos alcanzan el 0,05% del alcance del instrumento. Entre los materiales utilizados para
la construcción de los tubos Bourdon están: Acero inoxidable 316 y 403, Cobre Berilio, K
monel, monel y Bronce fosforado.
 TIPOS DE TUBOS BOURDON.
a. Tipo c.
b. Tipo espiral.
c. Tipo helicoidal.
d. Tipo Fuelle
11 | P á g i n a
Se puede definir como un tubo flexible, el cual cambia su longitud de acuerdo a la
presión aplicada. Este cambio es mucho mayor que el que se obtendría si se utilizara un tubo
Bourdon de las mismas características. Para producir una relación lineal entre el
desplazamiento del fuelle y la presión aplicada, se suele colocar un resorte dentro del fuelle.
e. Tipo Diafragma
Está formado por un disco flexible generalmente con corrugaciones concéntricas. Los
diafragmas pueden ser metálicos y no metálicos. Entre los materiales que se utilizan para
su construcción se encuentran: Bronce, Cobre-Berilio, Acero inoxidable, Monel,
Neopreno, siliconas y Teflón.
2.4 INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS.
2.4.1 INSTRUMENTOS CON STRAIN GAGES O STENSOMETROS
Un Strain Gage (galgas estensometrica) es un dispositivo que utiliza el cambio de
resistencia eléctrica de un alambre o elemento semiconductor. El cambio de la resistencia
es una medida de la presión que produce la distorsión mecánica.
12 | P á g i n a
3 FLUJO
Se llama flujo a la cantidad de energía que atraviesa la unidad de área por segundo.
Los astrónomos utilizan el flujo para denotar el brillo aparente de un cuerpo celeste. El brillo
aparente se define como la cantidad de luz recibida por segundo, por unidad de área, en la
superficie terrestre, procedente de una estrella. Por tanto el brillo aparente es simplemente el
flujo que recibimos de una estrella.
El flujo mide el ritmo de paso de energía a través de cada cm2
(o unidad de área) de la
superficie de un objeto cada segundo. El flujo detectado depende de la distancia desde la
fuente que radia la energía. Esto es así porque la energía se dispersa en un volumen de espacio
antes de llegar hasta nosotros. Supongamos un globo imaginario que envuelve una estrella.
Cada punto de la superficie del globo representa una unidad de energía emitida por la estrella.
Al principio los puntos en un área de 1 cm2
están muy próximos entre sí y el flujo (energía
emitida por centímetro cuadrado y por segundo) es alto. Si inflamos el globo a una distancia
d, el volumen y el área superficial del globo aumentan haciendo que los puntos
se separen unos de otros. Por tanto, el número de puntos (o energía) en un cm2
decrece como
se ilustra en la figura:
13 | P á g i n a
3.1 CLASIFICACION DE FLUJO
3.1.1 FLUJO TURBULENTO
Este tipo de flujo es el que más se presenta en la práctica de ingeniería. En este tipo de flujo
las partículas del fluido se mueven en trayectorias erráticas, es decir, en trayectorias muy
irregulares sin seguir un orden establecido, ocasionando la transferencia de cantidad de
movimiento de una porción de fluido a otra, de modo similar a la transferencia de cantidad
de movimiento molecular pero a una escala mayor.
La ecuación para el flujo turbulento se puede escribir de una
forma análoga a la ley de Newton de la viscosidad:
Donde:
n : viscosidad aparente, es factor que depende del movimiento del fluido y de su densidad.
En situaciones reales, tanto la viscosidad como la turbulencia contribuyen al esfuerzo
cortante:
En donde se necesita recurrir a la experimentación para determinar este tipo de escurrimiento.
3.1.2 FLUJO LAMINAR
Se caracteriza porque el movimiento de las partículas del fluido se produce siguiendo
trayectorias bastante regulares, separadas y perfectamente definidas dando la impresión de
que se tratara de láminas o capas más o menos paralelas entre sí, las cuales se deslizan
suavemente unas sobre otras, sin que exista mezcla macroscópica o intercambio transversal
entre ellas.
La ley de Newton de la viscosidad es la que rige el flujo laminar:
Esta ley establece la relación existente entre el esfuerzo
cortante y la rapidez de deformación angular. La acción de la
viscosidad puede amortiguar cualquier tendencia turbulenta
que pueda ocurrir en el flujo laminar.
14 | P á g i n a
3.1.3 FLUJO INCOMPRESIBLE
Es aquel en los cuales los cambios de densidad de un punto a otro son despreciables, mientras
se examinan puntos dentro del campo de flujo, es decir:
Lo anterior no exige que la densidad sea constante en todos los puntos. Si la densidad es
constante, obviamente el flujo es incompresible, pero sería una condición más restrictiva.
3.1.4 FLUJO COMPRESIBLE
Es aquel en los cuales los cambios de densidad de un punto a otro no son despreciables.
3.1.5 FLUJO PERMANENTE
Llamado también flujo estacionario. Este tipo de flujo se caracteriza porque las condiciones
de velocidad de escurrimiento en cualquier punto no cambian con el tiempo, o sea que
permanecen constantes con el tiempo o bien, si las variaciones en ellas son tan pequeñas con
respecto a los valores medios. Así mismo en cualquier punto de un flujo permanente, no
existen cambios en la densidad, presión o temperatura con el tiempo, es decir:
Dado al movimiento errático de las partículas de un fluido, siempre existen pequeñas
fluctuaciones en las propiedades de un fluido en un punto, cuando se tiene flujo turbulento.
Para tener en cuenta estas fluctuaciones se debe generalizar la definición de flujo permanente
según el parámetro de interés, así:
Donde:
Nt: es el parámetro velocidad, densidad, temperatura, etc.
El flujo permanente es más simple de analizar que él no permanente, por la complejidad que
le adiciona el tiempo como variable independiente.
15 | P á g i n a
3.1.6 FLUJO UNIFORME
Este tipo de flujos son poco comunes y ocurren cuando el vector velocidad en todos los
puntos del escurrimiento es idéntico tanto en magnitud como en dirección para un instante
dado o expresado matemáticamente:
Donde el tiempo se mantiene constante y s es un desplazamiento en cualquier dirección.
3.1.7 FLUJO NO UNIFORME
Es el caso contrario al flujo uniforme, este tipo de flujo se encuentra cerca de fronteras sólidas
por efecto de la viscosidad
3.1.8 FLUJO UNIDIMENSIONAL
Es un flujo en el que el vector de velocidad sólo depende de una variable espacial, es decir
que se desprecian los cambios de velocidad transversales a la dirección principal del
escurrimiento. Dichos flujos se dan en tuberías largas y rectas o entre placas paralelas.
3.1.9 FLUJO BIDIMENSIONAL
Es un flujo en el que el vector velocidad sólo depende de dos variables espaciales.
En este tipo de flujo se supone que todas las partículas fluyen sobre planos paralelos a lo
largo de trayectorias que resultan idénticas si se comparan los planos entre sí, no existiendo,
por tanto, cambio alguno en dirección perpendicular a los planos.
3.1.1O FLUJO TRIDIMENSIONAL
El vector velocidad depende de tres coordenadas espaciales, es el caso más general en que
las componentes de la velocidad en tres direcciones mutuamente perpendiculares son función
de las coordenadas espaciales x, y, z, y del tiempo t.
Este es uno de los flujos más complicados de manejar desde el punto de vista matemático y
sólo se pueden expresar fácilmente aquellos escurrimientos con fronteras de geometría
sencilla.
3.1.11 FLUJO ROTACIONAL
Es aquel en el cual el campo rot, adquiere en algunos de sus puntos valores distintos de cero,
para cualquier instante.
16 | P á g i n a
3.1.12 FLUJO IRROTACIONAL
Al contrario que el flujo rotacional, este tipo de flujo se caracteriza porque dentro de un
campo de flujo el vector rot v es igual a cero para cualquier punto e instante.
En el flujo irrotacional se exceptúa la presencia de singularidades vorticosas, las cuales son
causadas por los efectos de viscosidad del fluido en movimiento.
3.1.13 FLUJO IDEAL
Es aquel flujo incompresible y carente de fricción. La hipótesis de un flujo ideal es de gran
utilidad al analizar problemas que tengan grandes gastos de fluido, como en el movimiento
de un aeroplano o de un submarino. Un fluido que no presente fricción resulta no viscoso y
los procesos en que se tenga en cuenta su escurrimiento son reversibles.
Básicamente, existen dos formas de medir el flujo: el caudal y el flujo total. El caudal es la
cantidad de fluido que pasa por un punto determinado en cualquier momento dado. El flujo
total de la cantidad de fluido por un punto determinado durante un periodo de tiempo
específico. Veamos a continuación algunos de los métodos empleados para medir caudal.
3.2 MEDICIÓN DE FLUJO
3.2.1 MEDICIÓN POR PRESIÓN DIFERENCIAL
Utiliza dispositivos que originan una presión diferencial debido al paso de un fluido por una
restricción. La razón de hacer esto es que el caudal es proporcional a la raíz cuadrada de la
diferencia de presiones entre dos puntos, antes y después de la restricción. Uno de estos
elementos es la placa - orificio o placa perforada. Allí, el fluido sufre una disminución de su
presión, la cual es mínima en el punto denominado "vena contracta". Si bien es cierto, la
presión tiende a recuperarse, existe al final una pérdida de presión.
17 | P á g i n a
Una placa- orificio se coloca en una tubería, sujeta entre dos bridas. La forma y ubicación
del agujero son el rasgo distintivo de tres tipos de este dispositivo: la placa concéntrica, la
excéntrica y la segmental; la selección de algunas de éstas depende de las características del
fluido a medir. Existen tres tipos de tomas de
presiones a ambos lados del elemento primario: tomas de bridas, tomas de tubería y tomas
de vena contracta. Igualmente, aquí las características del fluido influirán en la elección de
alguna de estas.
Típicamente se utiliza un transmisor de presión
diferencial para la toma de las presiones y el
envío de una señal que represente al flujo. A esta
señal sin embargo se le debe extraer la raíz
cuadrada para obtener una respuesta lineal con
respecto al flujo. Antiguamente se empleaban
instrumentos especiales para tal fin. Hoy, esta es
una función de software en instrumentos
digitales.
La placa perforada es finalmente, un elemento
simple, barato, aunque no muy preciso, como
otros dispositivos de presión diferencial.
Aunque funcionalmente es sujeta a la erosión y
daño, es fácil de reemplazar.
3.2.2 MEDIDORES DE ÁREA VARIABLE
Se distinguen de los anteriores en que en aquellos existe una
variación de presión, mientras el área permanece constante.
Aquí sin embargo, lo que permanece constante es la presión
diferencial, gracias a la suficiente variación del área. Uno
de estos es el rotámetro el cual consta de un tubo cónico
vertical que encierra un flotador; éste, dependiendo del
caudal, toma una posición en el tubo que aumenta o
disminuye el tamaño del área y así mantiene la presión
constante. Una escala graduada dentro del tubo, estará
calibrada en unidades de presión y así tener una lectura
directa de la misma.
3.2.3 MEDIDORES MAGNÉTICOS
Utilizan la ley de inducción de Faraday, que establece que cuando una corriente pasa por un
conductor y existe un campo magnético en dirección transversal al mismo, se crea un
potencial eléctrico proporcional a la corriente.
En la aplicación para medir caudal, se coloca un tubo aislado eléctricamente con un par de
electrodos montados a ambos lados del tubo y rasantes con el fluido. Unas bobinas eléctricas
se colocan alrededor del tubo de modo tal de generar un campo magnético en un plano
18 | P á g i n a
perpendicular, tanto al eje del cuerpo del voltaje de salida es proporcional a la velocidad
promedio del fluido; no interesa si este es laminar o turbulento. Además, es independiente de
la viscosidad, densidad, temperatura y presión.
3.2.4 MEDIDOR A TURBINA
Un instrumento de este tipo consiste de una rueda de turbina de precisión, montada en
cojinetes de una porción de tubería, y una bobina electromagnética colocada en la pared de
la tubería, causa el giro de la turbina a una velocidad que varía directamente con el caudal
del fluido de proceso. La interrupción del campo magnético, con cada paso de cada hoja de
la turbina produce un pulso eléctrico. La frecuencia de estos pulsos determina la velocidad
del fluido.
3.2.5 MEDIDOR DE VÓRTICE
La forma de medición es parecida a la dé la turbina. Sin embargo, aquí un dispositivo fijo a
la entrada de la tubería similar a una hélice, genera un movimiento rotatorio al fluido. Otro
dispositivo, se encarga posteriormente de restablecer el caudal original al fluido. La
oscilación de éste en el punto de medición, es proporcional al caudal. Estas oscilaciones
producen variaciones de temperatura en un sensor colocado en el área, variaciones que luego
se convierten en pulsos de voltaje qué son amplificados, filtrados y transformados en ondas
cuadradas para ser luego ingresados a un contador electrónico.
Existen otros medidores de caudal como son el de placa de impacto, que mide flujo, sumando
la fuerza que el fluido desarrolla sobre un "blanco" que es una placa de disco; esta fuerza es
proporcional a la raíz cuadrada del flujo, los de ultrasonido, que emplean un transmisor y un
receptor (a veces instalados en el mismo receptáculo) para medir la desviación en frecuencia
en la señal del transmisor, debido a la velocidad del fluido.
19 | P á g i n a
3.2.6 MEDIDORES DE FLUJO TOTAL
Los medidores son fabricados de modo tal que
cada instrumento volumétrico es conocido en
forma precisa y la suma de estos incrementos da
una medida muy aproximada1 del volumen total
que pasa a través del medidor. La mayoría de
los medidores de desplazamiento positivo son
de tipo mecánico y usado principalmente para
medir cantidades totales del fluido a ser
transferido y a menudo se asocian a otros
dispositivos para lograr acciones de indicación,
registro o control. Entre los más utilizados,
figuran los de disco oscilante, pistón oscilante,
cicloidal, oval, birrotor, etc.
4 VARIABLE DE NIVEL
El nivel es una variable importante para algunas industrias y en otras es indispensable, tales
como la del papel y la del petróleo, por mencionar algunas. Los instrumentos para la medición
de nivel varían en complejidad de acuerdo con la aplicación y su dificultad.
En la selección correcta de un instrumento para la medición de nivel intervienen en mayor o
menor grado los siguientes factores:
 Rango de medición.
 Naturaleza del fluido que va a ser medido.
 Condiciones de operación.
A. NIVELES EN TANQUES ABIERTOS
Los instrumentos que se usan para la medición de nivel en tanques abiertos se clasifican
dentro de varias categorías: visuales, de presión o cabeza hidrostática (columna de agua), de
contacto directo o sea flotadores y otros tipos.
B. NIVEL EN TANQUES CERRADOS
Cuando es necesario medir nivel de líquido en tanques cerrados, como digestores, tanques
para recibir condensados, evaporadores, etc., una medición simple de presión hidrostática no
se puede usar. La influencia de la presión en un tanque cerrado incluye: el peso o presión del
líquido y la presión o el vacío ejercidos encima de la superficie del líquido. Bajo estas
condiciones, la medición de nivel de líquido debe hacerse con unidades de presión
diferencial, desplazamiento por medio de flotadores, dispositivos radioactivos, sónicos,
unidades de capacitancia y otras unidades eléctricas.
20 | P á g i n a
4.1 MEDICION DE NIVEL
La medida de nivel es junto con la presión, volumen, velocidad y caudal de gran importancia
en hidrografía, hidráulica y en los procesos industriales. Aplicaciones frecuentes son las
medidas de los niveles de los estanques y recipientes de todo tipo, en canales, pozos, exclusas,
vertederos, etc. Esta medida sirve para determinar el contenido de los tanques para accionar
dispositivos de alarma y seguridad en los recipientes a presión, para el accionamiento de
válvulas y vertederos en la regulación de las centrales hidroeléctricas, para la determinación
de la altura de la lámina en los vertederos de medidas, etc. En la industria química la medida
de nivel se requiere para determinar la cantidad exacta de líquidos que hay que administrar
en un proceso de mezcla, etc.
4.1.1 MEDIDORES DE NIVEL DE LÍQUIDOS.
La medida del nivel de los líquidos es una de las mediciones fundamentales que se encuentran
con más frecuencia en las industrias químicas.
El conocimiento del nivel de un líquido dentro de un recipiente puede necesitarse
simplemente para comprobar la cantidad de material en existencia, para determinar la
cantidad de líquido que se suministra a un proceso, o bien puede ser la medición primaria en
un sistema de regulación destinado a mantener el nivel en un recipiente que forma parte de
un proceso continuo.
El nivel de los líquidos puede determinarse empleando diversos instrumentos de medición,
que a continuación se detallan.
4.2 INSTRUMENTOS DE MEDIDA DIRECTA.
Los instrumentos de medida directa son aquellos que trabajan midiendo directamente la
altura de un líquido sobre una línea de referencia. Los principales instrumentos de medida
directa son el medidor de sonda, nivel de cristal e instrumentos de flotador.
4.2.1 MEDIDOR DE SONDA.
El medidor de sonda es un instrumento bastante simple para medir niveles, que consiste en
una varilla o regla graduada de una longitud conveniente para ser introducida dentro de un
depósito La determinación del nivel dentro del recipiente, se mide por lectura directa de la
longitud de la varilla mojada por el líquido y es esencial que en el momento de la medición
el tanque se encuentre abierto a presión atmosférica.
4.2.2 NIVEL DE CRISTAL.
El nivel de cristal consiste en un tubo de vidrio con sus extremos conectados a bloques
metálicos y cerrados por prensaestopas, que están unidos al tanque, generalmente, mediante
tres válvulas, dos de cierre de seguridad en los extremos del tubo, para impedir el escape del
líquido en caso de rotura del cristal, y una de purga (f) Dentro de los medidores de nivel de
cristal podemos encontrar el medidor de nivel de cristal normal y el medidor de nivel de
cristal con armadura.
4.2.3 INSTRUMENTOS DE FLOTADOR.
La medición de nivel con instrumentos de flotador es menos común en la industria en general,
pero se emplea muy frecuentemente en el campo del tratamiento de aguas potables y de
desechos.
21 | P á g i n a
Básicamente, consisten en un flotador situado en el seno del líquido y conectado al exterior
de un tanque indicando directamente el nivel, donde dicha conexión puede ser directa,
magnética o hidráulica.
 FLOTADOR DE CONEXIÓN DIRECTA.
Este modelo de flotador es, generalmente, una pieza metálica hueca de forma circular, con
alambres de guía que van de la parte superior a la inferior del tanque, para limitar su
movimiento. Constituye el modelo más antiguo y el más utilizado en tanques de
almacenamiento de gran capacidad como los de fuel-oil y gas-oil.
El flotador de conexión directa está unido por una cadena o cinta flexible que desliza en un
juego de poleas a un indicador de nivel exterior que señala sobre una escala graduada. Este
indicador está provisto de un contrapeso de tal manera que la cinta o cadena se mantenga
tensa
 FLOTADOR ACOPLADO MAGNÉTICAMENTE.
Se ha desarrollado una gran variedad de medidores de nivel activados con flotador, que
transmiten el movimiento de éste por medio de un acoplamiento magnético.
Este instrumento de medición de nivel consta de un flotador desliza exteriormente a lo largo
de un tubo de guía sellado, situado verticalmente en el interior del tanque Dentro del tubo,
una pieza magnética o imán, suspendida por medio de una cinta o cable, sigue al flotador en
su movimiento y mediante el cable y un juego de poleas arrastra el índice de un instrumento
situado en la parte superior del tanque. Además, este instrumento puede tener interruptores
de alarma y transmisor incorporados.
El flotador y el tubo de guía, que están en contacto con el fluido que se está midiendo, se
producen en una gran variedad de materiales, tomando en cuenta condiciones de resistencia
a la corrosión y para soportar altas presiones o vacío.
 FLOTADOR ACOPLADO HIDRÁULICAMENTE.
El flotador acoplado hidráulicamente actúa en su movimiento sobre un fuelle de tal modo,
que varía la presión de un circuito hidráulico y señala a distancia, en el receptor, el nivel
correspondiente. Permite distancias de transmisión de hasta 75 metros y puede emplearse en
tanques cerrados. Sin embargo, requiere una instalación y calibración complicadas, y posee
partes móviles en el interior del tanque.
4.2.4 MEDIDOR DE NIVEL DE SOLIDOS
En los procesos continuos, la industria ha exigido el desarrollo de instrumentos capaces de
medir el nivel de sólidos en puntos fijos o de forma continua, en particular en los tanques o
silos destinados a contener materias primas o productos finales.
4.3 DETECTORES DE NIVEL DE PUNTO FIJO.
Los medidores de nivel de punto fijo proporcionan una medida en uno o varios puntos fijos
determinados. Los sistemas más empleados son el diafragma, el cono suspendido, la varilla
flexible, el medidor conductivo y las paletas rotativas.
22 | P á g i n a
4.3.1 DETECTOR DE DIAFRAGMA.
Para medir el nivel de materiales sólidos almacenados, por ejemplo en silos, se han ideado
diversos métodos, entre ellos el detector de diafragma. Este instrumento de medición consiste
en un diafragma con una membrana flexible que se dispone al costado de la pared del tanque
y contiene en su interior un conjunto de palancas con contrapeso que se apoyan sobre un
pequeño interruptor. Cuando el nivel del sólido alcanza el diafragma, el material lo fuerza
venciendo el contrapeso y cerrando el interruptor Este puede ser mecánico o de mercurio,
puede accionar una alarma o puede actuar automáticamente sobre un transportador o
maquinaria asociados al depósito.
4.3.2 CONO SUSPENDIDO.
El cono suspendido consiste en un pequeño interruptor montado dentro de una caja
impenetrable al polvo, con una cazoleta o pieza pequeña de goma de la que está suspendida
una varilla que termina en un cono. Cuando el nivel de sólidos alcanza el cono, el interruptor
es excitado. La cazoleta de goma permite una flexibilidad en la posición del cono gracias a
la cual el aparato puede actuar como alarma de alto o bajo nivel.
4.3.3 VARILLA FLEXIBLE.
La varilla flexible consiste en una varilla de acero conectada a un diafragma de latón donde
está contenido un interruptor. Cuando los sólidos presionan, aunque sólo sea ligeramente en
la varilla, el interruptor se cierra y actúa sobre una alarma.
4.3.4 MEDIDOR CONDUCTIVO.
El medidor conductivo consiste en un electrodo dispuesto en el interior de unas placas puestas
en conjunto y con el circuito eléctrico abierto. Cuando los sólidos alcanzan el aparato, se
cierra el circuito y la pequeña corriente originada es amplificada actuando sobre un relé de
alarma. Los sólidos deben poseer una conductividad eléctrica apreciable para poder excitar
el circuito.
4.3.5 PALETAS ROTATIVAS.
Las paletas rotativas consisten en un eje vertical, dotado de paletas, que gira continuamente
a baja velocidad accionado por un motor síncrono. Cuando el producto sólido llega hasta las
paletas, las inmoviliza, con lo que el soporte del motor y la caja de engranajes empiezan a
girar en sentido contrario. En su giro, el soporte del motor actúa consecutivamente sobre dos
interruptores, el primero excita el equipo de protección, por ejemplo una alarma, y el segundo
desconecta la alimentación eléctrica del motor con lo cual éste queda bloqueado.
4.4 DETECTORES DE NIVEL CONTINUOS
Los medidores de nivel continuo proporcionan una medida continua del nivel de los sólidos
desde el punto más bajo al más alto. Entre los instrumentos empleados frecuentemente se
encuentran el medidor de nivel de sondeo electromecánico o de peso móvil, el medidor de
nivel de báscula, el medidor de nivel capacitivo, el medidor de presión diferencial, el medidor
de nivel de ultrasonidos, el medidor de radar de microondas y el medidor de nivel de
radiación.
23 | P á g i n a
4.4.1 MEDIDOR DE NIVEL DE SONDEO ELECTROMECÁNICO O DE PESO MÓVIL.
Este tipo de medidor, representado en la consiste en un pequeño peso móvil sostenido por un
cable desde la parte superior del silo mediante poleas. Un motor y un programador situados
en el exterior establecen un ciclo de trabajo del peso. Éste baja suavemente en el interior de
la tolva hasta que choca contra el acopio de sólidos. En este instante, el cable se afloja, y un
detector adecuado invierte el sentido del movimiento del peso con lo que éste asciende hasta
la parte superior de la tolva, donde se para, repitiéndose el ciclo nuevamente. Un indicador
exterior señala el punto donde el peso ha invertido su movimiento indicando así el nivel en
aquel momento.
4.4.2 MEDIDOR DE NIVEL DE BÁSCULA.
Una báscula es un instrumento para medir y equilibrar fuerzas (pesos), y comprende una serie
de elementos esenciales tales como un medio por el cual se puede tomar y soportar la carga,
que por lo general es un tanque, una plataforma, un gancho u otro método conveniente para
contener la carga; un procedimiento para transmitir el peso de la carga a la fuerza
equilibradora y un procedimiento para producir una fuerza suficiente para equilibrar la carga
e indicar ese equilibrio.
4.4.3 MEDIDOR DE NIVEL CAPACITIVO
El medidor de nivel capacitivo es parecido al estudiado en la medición de nivel de los líquidos
con la diferencia de que tiene más posibilidades de error por la mayor adherencia que puede
presentar el sólido en la varilla capacitiva. La lectura viene influida además por las
variaciones de densidad del sólido. La varilla del medidor está aislada y situada verticalmente
en el tanque y bien asegurada mecánicamente para resistir la caída del producto y las fuerzas
generadas en los deslizamientos internos.
La medida está limitada a materiales en forma granular o e polvo que sean buenos aislantes,
la presión y temperatura máximas de servicio pueden ser de 50 bar y 150 °C, y el aparato
debe calibrarse para cada tipo de material. Su precisión es de ± 15 mm aproximadamente.
4.4.4 MEDIDOR DE PRESIÓN DIFERENCIAL
El medidor de presión diferencial se emplea en la medida y el control continuo de nivel de
lechos fluidizados. Según puede verse en la consiste en dos orificios de purga de aire situados
en el depósito por debajo y por encima del lecho. Un transmisor neumático o electrónico
mide la presión diferencial posterior de los dos orificios mencionados que depende del nivel
del lecho fluidizado. Por otra parte, el instrumento puede trabajar a temperaturas superiores
a 300 °C y posee una respuesta rápida.
4.4.5 MEDIDOR DE NIVEL DE ULTRASONIDOS
De acuerdo a la el medidor de nivel de ultrasonidos consiste en un emisor de ultrasonidos
que envía un haz horizontal a un receptor colocado al otro lado del tanque. Si el nivel de
sólidos está más bajo que el haz, el sistema entra en oscilación enclavando un relé. Cuando
los sólidos interceptan el haz, el sistema deja de oscilar y el relé desexcita actuando sobre
una alarma o sobre la maquinaria de descarga del depósito.
Disponiendo el haz de ultrasonidos en dirección vertical, el instrumento puede actuar como
indicación continua del nivel midiendo el tiempo de tránsito de impulso ultrasónico, entre la
24 | P á g i n a
fuente emisora, la superficie del producto donde se refleja y el receptor situado en la propia
fuente.
4.4.6 MEDIDOR DE NIVEL DE RADIACIÓN O DE RAYOS GAMMA.
El medidor de nivel de radiación es parecido al instrumento utilizado en la determinación del
nivel de líquidos. Consiste en una fuente radiactiva de rayos gamma, dispuesta al exterior y
en la parte inferior del tanque, que emite su radiación a través del lecho de sólidos siendo
captada por un detector exterior. El grado de radiación recibida depende del espesor de
sólidos que se encuentra entre la fuente y el receptor. La fuente radiactiva y el receptor
pueden disponerse también en un plano horizontal, en cuyo caso el aparato trabaja como
detector continuo todo-nada.
El instrumento puede trabajar a altas temperaturas hasta unos 1300 °C, presiones máximas
de 130 bar, en materiales peligrosos o corrosivos, no requiere ninguna abertura o conexión a
través del tanque y admite control neumático o electrónico. Su precisión es de ± 1 % y su
campo de medida de 0.5 por cada fuente, pudiendo emplearse varias para aumentar el
intervalo de medida del nivel. Uno de sus inconvenientes es que es un sistema de coste
elevado que necesita una supervisión periódica desde el punto de vista de seguridad, debe
calibrarse para cada tanque y no puede aplicarse a materiales a los que afecte la radiactividad.
25 | P á g i n a
BLIBLIOGRAFIA
 Volver arriba↑ Giancoli, Douglas G. (2004). Physics: principles with
applications. Upper Saddle River, N.J.: Pearson Education. ISBN 0-13-
060620-0.
 Volver arriba↑ Tenga en cuenta la P mayúsculas se utiliza también como
símbolo para potencia.
 Yunus A, Çengel (2009). Temodinámica, 6ta edición. Mc Graw
Hill. ISBN 978-970-10-7286.8.

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4 principales variables de control de procesos, Temp, Nivel, Flujo y Presion

  • 1. 1 | P á g i n a Contenido 1 TEMPERATURA......................................................................................................................................................................................3 1.1 DEFINICION ....................................................................................................................................................................................3 1.2 LEY CERO DE LA TERMODINAMICA ........................................................................................................................................3 1.3 SEGUNDA LEY DE TERMODINAMICA ......................................................................................................................................3 1.4 UNIDADES DE TEMPERATURA ..................................................................................................................................................4 1.4.1 RELATIVAS ............................................................................................................................................................................4 1.4.2 ABSOLUTAS ...........................................................................................................................................................................4 1.5 INSTRUMENTOS QUE MIDEN LA TEMPERATURA .................................................................................................................5 1.5.1 TERMÓMETRO DE MERCURIO...........................................................................................................................................5 1.6 INSTRUMENTOS PARA LA APLICACIÓN..................................................................................................................................6 1.6.1 EL TERMÓMETRO INFRARROJO PCE-890 .............................................................................................................6 1.6.2 TERMÓMETRO DE CONTACTO DIGITAL PCE-T311........................................................................................................6 1.6.3 EL TERMÓMETRO DE PRECISIÓN PCE-T317....................................................................................................................7 1.6.4 INDICADOR DE ALTA VISIBILIDAD PARA HUMEDAD RELATIVA Y TEMPERATURA PCE-G1.............................7 2 PRESIÓN...................................................................................................................................................................................................8 2.1 TIPOS DE PRESIÓN. .......................................................................................................................................................................8 2.1.1 PRESIÓN ABSOLUTA:...........................................................................................................................................................8 2.1.2 PRESIÓN ATMOSFÉRICA: ....................................................................................................................................................8 2.1.3 PRESIÓN MANOMÉTRICA: ..................................................................................................................................................9 2.2 INSTRUMENTOS DE MEDIDAS DE PRESIÓN............................................................................................................................9 2.2.1 INSTRUMENTOS MECÁNICOS............................................................................................................................................9 2.2.2 MANÓMETRO DE PRESIÓN ABSOLUTA ...........................................................................................................................9 2.2.3 MANÓMETRO DE TUBO EN U.............................................................................................................................................9 2.2.4 MANÓMETRO DE POZO .....................................................................................................................................................10 2.2.5 MANÓMETRO DE TUBO INCLINADO..............................................................................................................................10 2.2.6 MANÓMETRO DE CAMPANA............................................................................................................................................10 2.3 INSTRUMENTOS ELÁSTICOS ....................................................................................................................................................10 2.3.1 TUBOS BOURDON...............................................................................................................................................................10 2.4 INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS............................................................................................................................................11 2.4.1 INSTRUMENTOS CON STRAIN GAGES O STENSOMETROS .................................................................................11 3 FLUJO .....................................................................................................................................................................................................12 3.1 CLASIFICACION DE FLUJO........................................................................................................................................................13 3.1.1 FLUJO TURBULENTO .........................................................................................................................................................13 3.1.2 FLUJO LAMINAR .................................................................................................................................................................13 3.1.3 FLUJO INCOMPRESIBLE ....................................................................................................................................................14 3.1.4 FLUJO COMPRESIBLE ........................................................................................................................................................14 3.1.5 FLUJO PERMANENTE .........................................................................................................................................................14 3.1.6 FLUJO UNIFORME...............................................................................................................................................................15
  • 2. 2 | P á g i n a 3.1.7 FLUJO NO UNIFORME ........................................................................................................................................................15 3.1.8 FLUJO UNIDIMENSIONAL .................................................................................................................................................15 3.1.9 FLUJO BIDIMENSIONAL ....................................................................................................................................................15 3.1.1O FLUJO TRIDIMENSIONAL ...............................................................................................................................................15 3.1.11 FLUJO ROTACIONAL........................................................................................................................................................15 3.1.12 FLUJO IRROTACIONAL ....................................................................................................................................................16 3.1.13 FLUJO IDEAL......................................................................................................................................................................16 3.2 MEDICIÓN DE FLUJO..................................................................................................................................................................16 3.2.1 MEDICIÓN POR PRESIÓN DIFERENCIAL........................................................................................................................16 3.2.2 MEDIDORES DE ÁREA VARIABLE...................................................................................................................................17 3.2.3 MEDIDORES MAGNÉTICOS...............................................................................................................................................17 3.2.4 MEDIDOR A TURBINA........................................................................................................................................................18 3.2.5 MEDIDOR DE VÓRTICE......................................................................................................................................................18 3.2.6 MEDIDORES DE FLUJO TOTAL.........................................................................................................................................19 4 VARIABLE DE NIVEL..........................................................................................................................................................................19 4.1 MEDICION DE NIVEL..................................................................................................................................................................20 4.1.1 MEDIDORES DE NIVEL DE LÍQUIDOS.............................................................................................................................20 4.2 INSTRUMENTOS DE MEDIDA DIRECTA. ................................................................................................................................20 4.2.1 MEDIDOR DE SONDA. ........................................................................................................................................................20 4.2.2 NIVEL DE CRISTAL.............................................................................................................................................................20 4.2.3 INSTRUMENTOS DE FLOTADOR......................................................................................................................................20 4.2.4 MEDIDOR DE NIVEL DE SOLIDOS ...................................................................................................................................21 4.3 DETECTORES DE NIVEL DE PUNTO FIJO. ..............................................................................................................................21 4.3.1 DETECTOR DE DIAFRAGMA.............................................................................................................................................22 4.3.2 CONO SUSPENDIDO............................................................................................................................................................22 4.3.3 VARILLA FLEXIBLE............................................................................................................................................................22 4.3.4 MEDIDOR CONDUCTIVO. ..................................................................................................................................................22 4.3.5 PALETAS ROTATIVAS........................................................................................................................................................22 4.4 DETECTORES DE NIVEL CONTINUOS.....................................................................................................................................22 4.4.1 MEDIDOR DE NIVEL DE SONDEO ELECTROMECÁNICO O DE PESO MÓVIL. .........................................................23 4.4.2 MEDIDOR DE NIVEL DE BÁSCULA..................................................................................................................................23 4.4.3 MEDIDOR DE NIVEL CAPACITIVO ..................................................................................................................................23 4.4.4 MEDIDOR DE PRESIÓN DIFERENCIAL............................................................................................................................23 4.4.5 MEDIDOR DE NIVEL DE ULTRASONIDOS......................................................................................................................23 4.4.6 MEDIDOR DE NIVEL DE RADIACIÓN O DE RAYOS GAMMA. ....................................................................................24 BLIBLIOGRAFIA .........................................................................................................................................................................................25
  • 3. 3 | P á g i n a PRINCIPALES VARIABLES DE PROCESO 1 TEMPERATURA 1.1 DEFINICION La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o frío que puede ser medida con un termómetro. En física, se define como una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como «energía cinética», que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energía cinética de un sistema, se observa que éste se encuentra más «caliente»; es decir, que su temperatura es mayor. En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión resultan ser las vibraciones de las partículas en sus sitios dentro del sólido. En el caso de un gas ideal monoatómico se trata de los movimientos traslacionales de sus partículas (para los gases multiatómicos los movimientos rotacional y vibracional deben tomarse en cuenta también). Multitud de propiedades fisicoquímicas de los materiales o las sustancias varían en función de la temperatura a la que se encuentren, como por ejemplo su estado (sólido, líquido, gaseoso, plasma), su volumen, la solubilidad, la presión de vapor, su color o la conductividad eléctrica. Así mismo es uno de los factores que influyen en la velocidad a la que tienen lugar las reacciones químicas. 1.2 LEY CERO DE LA TERMODINAMICA Una definición de temperatura se puede obtener de la Ley cero de la termodinámica, que establece que si dos sistemas A y B están en equilibrio térmico, con un tercer sistema C, entonces los sistemas A y B estarán en equilibrio térmico entre sí.1 Este es un hecho empírico más que un resultado teórico. Ya que tanto los sistemas A, B, y C están todos en equilibrio térmico, es razonable decir que comparten un valor común de alguna propiedad física. Llamamos a esta propiedad temperatura. Sin embargo, para que esta definición sea útil es necesario desarrollar un instrumento capaz de dar un significado cuantitativo a la noción cualitativa de ésa propiedad que presuponemos comparten los sistemas A y B. A lo largo de la historia se han hecho numerosos intentos, sin embargo en la actualidad predominan el sistema inventado por Anders Celsius en 1742 y el inventado por William Thomson (más conocido como lord Kelvin) en 1848 1.3 SEGUNDA LEY DE TERMODINAMICA También es posible definir la temperatura en términos de la segunda ley de la termodinámica, la cual dice que la entropía de todos los sistemas, o bien permanece igual o bien aumenta con el tiempo, esto se aplica al Universo entero como sistema termodinámico.2 La entropía es una medida del desorden que hay en un sistema.
  • 4. 4 | P á g i n a 1.4 UNIDADES DE TEMPERATURA Las escalas de medición de la temperatura se dividen fundamentalmente en dos tipos, las relativas y las absolutas. Los valores que puede adoptar la temperatura en cualquier escala de medición, no tienen un nivel máximo, sino un nivel mínimo: el cero absoluto.3 Mientras que las escalas absolutas se basan en el cero absoluto, las relativas tienen otras formas de definirse. 1.4.1 RELATIVAS  GRADOS CELSIUS(°C) El punto escogido fue el punto triple del agua que es el estado en el que las tres fases del agua coexisten en equilibrio, al cual se le asignó un valor de 0,01 °C. La magnitud del nuevo grado Celsius se define a partir del cero absoluto como la fracción 1/273,16 del intervalo de temperatura entre el punto triple del agua y el cero absoluto. Como en la nueva escala los puntos de fusión y ebullición del agua son 0,00 °C y 100,00 °C respectivamente.  GRADO FAHRENHEIT(°F) Toma divisiones entre el punto de congelación de una disolución de cloruro amónico (a la que le asigna valor cero) y la temperatura normal corporal humana (a la que le asigna valor 100). Es una unidad típicamente usada en los Estados Unidos; erróneamente, se asocia también a otros países anglosajones como el Reino Unido o Irlanda, que usan la escala Celsius.  GRADO REAUMUR(°Re)  GRADO ROEMER  GRADO NEWTON(°N) Estos últimos en desuso  GRADO LEIDEN  GRADO DELISLE(°D) 1.4.2 ABSOLUTAS Las escalas que asignan los valores de la temperatura en dos puntos diferentes se conocen como escalas a dos puntos. Sin embargo en el estudio de la termodinámica es necesario tener una escala de medición que no dependa de las propiedades de las sustancias. Las escalas de éste tipo se conocen como escalas absolutas o escalas de temperatura termodinámicas.  KELVIN (K) SI El Kelvin es la unidad de medida del SI. La escala Kelvin absoluta parte del cero absoluto y define la magnitud de sus unidades, de tal forma que el punto triple del agua es exactamente a 273,16 K.  RANKINE (R) SISTEMA ANGLOSAJON DE UNIDADES Escala con intervalos de grado equivalentes a la escala Fahrenheit, cuyo origen está en -459,67 °F. Este último en desuso
  • 5. 5 | P á g i n a 1.5 INSTRUMENTOS QUE MIDEN LA TEMPERATURA 1.5.1 TERMÓMETRO DE MERCURIO El más común es el termómetro de mercurio, que es un tubo capilar de vidrio al vacío con un depósito de mercurio en el fondo y el extremo superior cerrado. Debido a que el mercurio se dilata más rápidamente que el vidrio, cuando aumenta la temperatura este se dilata y sube por las paredes del tubo. Este termómetro es el más usado, aunque no el más preciso, porque el mercurio a los - 40 0C se congela restringiendo el rango o intervalo en que se puede usar. Los elementos primarios de medición y temperatura, son transductores que convierten la energía térmica en otra o en un movimiento. Se han dividido los elementos primarios de medición de temperatura en 3 tipos:  TERMOMETROS Transductores que convierten la temperatura en movimiento.  SISTEMAS TERMALES Transductores que convierten la temperatura en presión (y después en movimiento).  TERMOELECTRICOS Transductores que convierten la temperatura en energía eléctrica (y mediante un circuito en movimiento) En la Tabla 1 se puede ver el material por el que están constituido cada instrumento. Termómetros a. De Alcohol b. De Mercurio c. Bimetálico Elementos Primarios de medición de temperatura Sistemas Termales a. Liquido (Clase I) b. Vapor (Clase II) c. Gas (Clase III) d. Mercurio (Clase IV)Termoeléctricos a. Termopar b. Resistencia c. Radiación d. Óptico Tabla 1
  • 6. 6 | P á g i n a 1.6 INSTRUMENTOS PARA LA APLICACIÓN 1.6.1 EL TERMÓMETRO INFRARROJO PCE-890 Es un modelo muy ergonómico y fácil de transportar. Este termómetro infrarrojo es un aparato profesional con un rango de medición hasta +1600 °C para realizar mediciones de temperaturas superficiales sin contacto. Su buena relación entre la distancia y el punto de medición de 50: 1 permite medir objetos muy pequeños a grandes distancias. Así, el diámetro del punto de medición a una distancia de 2 m es de 40 mm. El termómetro infrarrojo puede ser usado en condiciones adversas. La pantalla tiene una clara iluminación. Se puede ajustar el valor de emisión de este termómetro infrarrojo entre 0,10 y 1,00, por lo que se podrán considerar diferentes propiedades superficiales. Características de este termómetro:  Alta precisión  Alta resolución óptica  Indicador de unidades en °C o en °F  Auto-desconexión, iluminación de fondo  Programación de los límites de alarma inferior y superior  Función de mantenimiento de valores  Buena relación entre la distancia y el punto de medición de 50:1 1.6.2 TERMÓMETRO DE CONTACTO DIGITAL PCE-T311 El termómetro de contacto PCE T-311 es un aparato de mano con alta precisión que cuenta con una gran pantalla LCD de dos líneas. El termómetro de contacto cuenta con una memoria interna para 150 valoresque podrá recuperar más tarde con la ayuda de una tecla. El termómetro de contacto posee una entrada para termo elementos NiCr-Ni tipo K con clavija de miniatura. El envío incluye el aparato, un sensor de hilo caliente de 1 m y las baterías, por lo que puede comenzar a medir la temperatura directamente. En este enlace dispone de una visión general desde la cual podrá encontrar cualquier tipo de termómetro que necesite.  Para termo elementos tipo K  Puede medir en °C y °F  Pantalla LCD de dos líneas  Resolución de 0,1°C  Memoria para 150 valores  Función de valor MIN / MAX / MEDIO  Función Data Hold  Indicador de carga baja de la batería Incluye sensor de hilo caliente de 1 m para medir temperaturas hasta 200 °C.
  • 7. 7 | P á g i n a 1.6.3 EL TERMÓMETRO DE PRECISIÓN PCE-T317 Es un aparato al que se pueden conectar sensores de resistencia. Los sensoresPT-100 tienen una resistencia de 100 ohmios a 0,0 °C. El termómetro de precisión le ofrece la posibilidad de realizar mediciones durante 9,7 horas, así como de recuperar el valor mínimo, máximo y medio. Hasta 97valores en la memoria y recuperarlos siempre que sea necesario. En este enlace dispone de una visión general desde la cual podrá encontrar cualquier tipo de termómetro que necesite.  Alta precisión  Gran pantalla LCD de 3 1/2 posiciones  Función de alarma  Función valor mínimo, máximo y medio  Iluminación de fondo  Posibilidad de elección de unidades  Desconexión automática para proteger la batería (se puedes activar)  Incluye sensor de inmersión PT-100 para el aire y para líquidos. 1.6.4 INDICADOR DE ALTA VISIBILIDAD PARA HUMEDAD RELATIVA Y TEMPERATURA PCE-G1 El medidor está pensado para la medición estacionaria de la humedad relativa y la temperatura y su lectura directa en el indicador de alta visibilidad. El medidor está compuesto por una pantalla LED (100 mm de alto) y cuenta con la protección IP 54. La indicación de los valores se va alternando: humedad relativa (2 s) y temperatura (2 s). Los sensores del indicador vienen calibrados de fábrica. Pero también puede pedir de forma opcional el certificado de calibración ISO. Sencillo, preciso y robusto. En este otro enlace tiene una visión general donde podrá encontrar cualquier tipo de indicador de humedad que pueda necesitar.
  • 8. 8 | P á g i n a 2 PRESIÓN Es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea. En el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado. En el Sistema Inglés la presión se mide en libra por pulgada cuadrada (pound per square inch o psi) que es equivalente a una fuerza total de una libra actuando en una pulgada cuadrada. La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma: En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida uniformemente en cada punto la presión se define como: Donde es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende medir la presión. La definición anterior puede escribirse también como: Donde: , es la fuerza por unidad de superficie. , es el vector normal a la superficie. A, es el área total de la superficie S. 2.1 TIPOS DE PRESIÓN. 2.1.1 PRESIÓN ABSOLUTA: Es la presión de un fluido medido con referencia al vacío perfecto o cero absolutos. La presión absoluta es cero cuando no existe choque entre las moléculas. Este término se creó porque la presión atmosférica varía con la altitud y en algunas ocasiones los diseños se hacen en otros países a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo Que en término absoluto unifica los criterios. 2.1.2 PRESIÓN ATMOSFÉRICA: Es la presión de la masa gaseosa (aire) que rodea la tierra y actúa sobre la tierra. Se mide normalmente con el barómetro (presión barométrica). Al nivel del mar el valor de la
  • 9. 9 | P á g i n a presión es de 14,7 lb/plg2 ( 101,35 Kpa o 760 mmHg) , este valor disminuye con la altitud. 2.1.3 PRESIÓN MANOMÉTRICA: Son generalmente presiones superiores a las presiones atmosféricas, se mide por medio de un elemento que define la diferencia entre una presión que es desconocida y la presión atmosférica existente. La presión manométrica, se mide con un manómetro. Presión absoluta = Presión atmosférica + Presión manométrica 2.2 INSTRUMENTOS DE MEDIDAS DE PRESIÓN. 2.2.1 INSTRUMENTOS MECÁNICOS Estos instrumentos ya no se suelen utilizar, aun así observaremos sus principios de Funcionamientos. 2.2.2 MANÓMETRO DE PRESIÓN ABSOLUTA Es un tubo en forma de “U” que tiene un extremo sellado y al vacío, y el otro extremo abierto a la presión absoluta que se va a medir, para calcular la presión se utiliza la siguiente formula: P = h.Sg Donde: P = presión absoluta. h = diferencia de altura de los dos cuerpos del tubo. Sg = gravedad especifica del líquido. 2.2.3 MANÓMETRO DE TUBO EN U Se utiliza para medir presión diferencial. Consiste en un tubo en forma de U lleno de líquido. En cada una de las ramas del tubo se aplica una presión. La diferencia de altura del líquido de las dos ramas es proporcional a la diferencia de presiones.
  • 10. 10 | P á g i n a 2.2.4 MANÓMETRO DE POZO En este tipo de manómetro una de las columnas del tubo en U, se sustituye por un reservorio o pozo de gran diámetro, de forma tal que la presión diferencial es indicada únicamente por la altura del líquido en la rama no eliminada del tubo U. 2.2.5 MANÓMETRO DE TUBO INCLINADO Se utiliza para presiones diferenciales pequeñas. En este tipo de manómetro, la rama del tubo de menor diámetro esta inclinada con el objeto de obtener una escala mayor, debido a que en este caso la altura está dada por: h = LSenФ 2.2.6 MANÓMETRO DE CAMPANA Consiste en una campana invertida dentro de un recipiente que contiene un líquido sellante. La campana está parcialmente sumergida en el líquido. La señal de mayor presión se aplica sobre el interior de la campana invertida y la señal de menor presión se aplica sobre el interior de recipiente que contiene el líquido. El movimiento vertical de la campana es proporcional a la diferencia de presión. 2.3 INSTRUMENTOS ELÁSTICOS Existen tres tipos de instrumentos elásticos principales, utilizados en la industria: 2.3.1 TUBOS BOURDON Es un tubo elástico en forma de anillo casi completo cerrado por un extremo. Cuando por el extremo abierto se le aplica un gas o un líquido bajo presión el tubo tiende a enderezarse y el movimiento puede ser transmitido a la aguja indicadora montada sobre un sector dentado y un piñón. La deformación que sufre el tubo debido a la presión aplicada es altamente repetitiva, pudiendo el sensor calibrado para producir precisiones que en muchos casos alcanzan el 0,05% del alcance del instrumento. Entre los materiales utilizados para la construcción de los tubos Bourdon están: Acero inoxidable 316 y 403, Cobre Berilio, K monel, monel y Bronce fosforado.  TIPOS DE TUBOS BOURDON. a. Tipo c. b. Tipo espiral. c. Tipo helicoidal. d. Tipo Fuelle
  • 11. 11 | P á g i n a Se puede definir como un tubo flexible, el cual cambia su longitud de acuerdo a la presión aplicada. Este cambio es mucho mayor que el que se obtendría si se utilizara un tubo Bourdon de las mismas características. Para producir una relación lineal entre el desplazamiento del fuelle y la presión aplicada, se suele colocar un resorte dentro del fuelle. e. Tipo Diafragma Está formado por un disco flexible generalmente con corrugaciones concéntricas. Los diafragmas pueden ser metálicos y no metálicos. Entre los materiales que se utilizan para su construcción se encuentran: Bronce, Cobre-Berilio, Acero inoxidable, Monel, Neopreno, siliconas y Teflón. 2.4 INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS. 2.4.1 INSTRUMENTOS CON STRAIN GAGES O STENSOMETROS Un Strain Gage (galgas estensometrica) es un dispositivo que utiliza el cambio de resistencia eléctrica de un alambre o elemento semiconductor. El cambio de la resistencia es una medida de la presión que produce la distorsión mecánica.
  • 12. 12 | P á g i n a 3 FLUJO Se llama flujo a la cantidad de energía que atraviesa la unidad de área por segundo. Los astrónomos utilizan el flujo para denotar el brillo aparente de un cuerpo celeste. El brillo aparente se define como la cantidad de luz recibida por segundo, por unidad de área, en la superficie terrestre, procedente de una estrella. Por tanto el brillo aparente es simplemente el flujo que recibimos de una estrella. El flujo mide el ritmo de paso de energía a través de cada cm2 (o unidad de área) de la superficie de un objeto cada segundo. El flujo detectado depende de la distancia desde la fuente que radia la energía. Esto es así porque la energía se dispersa en un volumen de espacio antes de llegar hasta nosotros. Supongamos un globo imaginario que envuelve una estrella. Cada punto de la superficie del globo representa una unidad de energía emitida por la estrella. Al principio los puntos en un área de 1 cm2 están muy próximos entre sí y el flujo (energía emitida por centímetro cuadrado y por segundo) es alto. Si inflamos el globo a una distancia d, el volumen y el área superficial del globo aumentan haciendo que los puntos se separen unos de otros. Por tanto, el número de puntos (o energía) en un cm2 decrece como se ilustra en la figura:
  • 13. 13 | P á g i n a 3.1 CLASIFICACION DE FLUJO 3.1.1 FLUJO TURBULENTO Este tipo de flujo es el que más se presenta en la práctica de ingeniería. En este tipo de flujo las partículas del fluido se mueven en trayectorias erráticas, es decir, en trayectorias muy irregulares sin seguir un orden establecido, ocasionando la transferencia de cantidad de movimiento de una porción de fluido a otra, de modo similar a la transferencia de cantidad de movimiento molecular pero a una escala mayor. La ecuación para el flujo turbulento se puede escribir de una forma análoga a la ley de Newton de la viscosidad: Donde: n : viscosidad aparente, es factor que depende del movimiento del fluido y de su densidad. En situaciones reales, tanto la viscosidad como la turbulencia contribuyen al esfuerzo cortante: En donde se necesita recurrir a la experimentación para determinar este tipo de escurrimiento. 3.1.2 FLUJO LAMINAR Se caracteriza porque el movimiento de las partículas del fluido se produce siguiendo trayectorias bastante regulares, separadas y perfectamente definidas dando la impresión de que se tratara de láminas o capas más o menos paralelas entre sí, las cuales se deslizan suavemente unas sobre otras, sin que exista mezcla macroscópica o intercambio transversal entre ellas. La ley de Newton de la viscosidad es la que rige el flujo laminar: Esta ley establece la relación existente entre el esfuerzo cortante y la rapidez de deformación angular. La acción de la viscosidad puede amortiguar cualquier tendencia turbulenta que pueda ocurrir en el flujo laminar.
  • 14. 14 | P á g i n a 3.1.3 FLUJO INCOMPRESIBLE Es aquel en los cuales los cambios de densidad de un punto a otro son despreciables, mientras se examinan puntos dentro del campo de flujo, es decir: Lo anterior no exige que la densidad sea constante en todos los puntos. Si la densidad es constante, obviamente el flujo es incompresible, pero sería una condición más restrictiva. 3.1.4 FLUJO COMPRESIBLE Es aquel en los cuales los cambios de densidad de un punto a otro no son despreciables. 3.1.5 FLUJO PERMANENTE Llamado también flujo estacionario. Este tipo de flujo se caracteriza porque las condiciones de velocidad de escurrimiento en cualquier punto no cambian con el tiempo, o sea que permanecen constantes con el tiempo o bien, si las variaciones en ellas son tan pequeñas con respecto a los valores medios. Así mismo en cualquier punto de un flujo permanente, no existen cambios en la densidad, presión o temperatura con el tiempo, es decir: Dado al movimiento errático de las partículas de un fluido, siempre existen pequeñas fluctuaciones en las propiedades de un fluido en un punto, cuando se tiene flujo turbulento. Para tener en cuenta estas fluctuaciones se debe generalizar la definición de flujo permanente según el parámetro de interés, así: Donde: Nt: es el parámetro velocidad, densidad, temperatura, etc. El flujo permanente es más simple de analizar que él no permanente, por la complejidad que le adiciona el tiempo como variable independiente.
  • 15. 15 | P á g i n a 3.1.6 FLUJO UNIFORME Este tipo de flujos son poco comunes y ocurren cuando el vector velocidad en todos los puntos del escurrimiento es idéntico tanto en magnitud como en dirección para un instante dado o expresado matemáticamente: Donde el tiempo se mantiene constante y s es un desplazamiento en cualquier dirección. 3.1.7 FLUJO NO UNIFORME Es el caso contrario al flujo uniforme, este tipo de flujo se encuentra cerca de fronteras sólidas por efecto de la viscosidad 3.1.8 FLUJO UNIDIMENSIONAL Es un flujo en el que el vector de velocidad sólo depende de una variable espacial, es decir que se desprecian los cambios de velocidad transversales a la dirección principal del escurrimiento. Dichos flujos se dan en tuberías largas y rectas o entre placas paralelas. 3.1.9 FLUJO BIDIMENSIONAL Es un flujo en el que el vector velocidad sólo depende de dos variables espaciales. En este tipo de flujo se supone que todas las partículas fluyen sobre planos paralelos a lo largo de trayectorias que resultan idénticas si se comparan los planos entre sí, no existiendo, por tanto, cambio alguno en dirección perpendicular a los planos. 3.1.1O FLUJO TRIDIMENSIONAL El vector velocidad depende de tres coordenadas espaciales, es el caso más general en que las componentes de la velocidad en tres direcciones mutuamente perpendiculares son función de las coordenadas espaciales x, y, z, y del tiempo t. Este es uno de los flujos más complicados de manejar desde el punto de vista matemático y sólo se pueden expresar fácilmente aquellos escurrimientos con fronteras de geometría sencilla. 3.1.11 FLUJO ROTACIONAL Es aquel en el cual el campo rot, adquiere en algunos de sus puntos valores distintos de cero, para cualquier instante.
  • 16. 16 | P á g i n a 3.1.12 FLUJO IRROTACIONAL Al contrario que el flujo rotacional, este tipo de flujo se caracteriza porque dentro de un campo de flujo el vector rot v es igual a cero para cualquier punto e instante. En el flujo irrotacional se exceptúa la presencia de singularidades vorticosas, las cuales son causadas por los efectos de viscosidad del fluido en movimiento. 3.1.13 FLUJO IDEAL Es aquel flujo incompresible y carente de fricción. La hipótesis de un flujo ideal es de gran utilidad al analizar problemas que tengan grandes gastos de fluido, como en el movimiento de un aeroplano o de un submarino. Un fluido que no presente fricción resulta no viscoso y los procesos en que se tenga en cuenta su escurrimiento son reversibles. Básicamente, existen dos formas de medir el flujo: el caudal y el flujo total. El caudal es la cantidad de fluido que pasa por un punto determinado en cualquier momento dado. El flujo total de la cantidad de fluido por un punto determinado durante un periodo de tiempo específico. Veamos a continuación algunos de los métodos empleados para medir caudal. 3.2 MEDICIÓN DE FLUJO 3.2.1 MEDICIÓN POR PRESIÓN DIFERENCIAL Utiliza dispositivos que originan una presión diferencial debido al paso de un fluido por una restricción. La razón de hacer esto es que el caudal es proporcional a la raíz cuadrada de la diferencia de presiones entre dos puntos, antes y después de la restricción. Uno de estos elementos es la placa - orificio o placa perforada. Allí, el fluido sufre una disminución de su presión, la cual es mínima en el punto denominado "vena contracta". Si bien es cierto, la presión tiende a recuperarse, existe al final una pérdida de presión.
  • 17. 17 | P á g i n a Una placa- orificio se coloca en una tubería, sujeta entre dos bridas. La forma y ubicación del agujero son el rasgo distintivo de tres tipos de este dispositivo: la placa concéntrica, la excéntrica y la segmental; la selección de algunas de éstas depende de las características del fluido a medir. Existen tres tipos de tomas de presiones a ambos lados del elemento primario: tomas de bridas, tomas de tubería y tomas de vena contracta. Igualmente, aquí las características del fluido influirán en la elección de alguna de estas. Típicamente se utiliza un transmisor de presión diferencial para la toma de las presiones y el envío de una señal que represente al flujo. A esta señal sin embargo se le debe extraer la raíz cuadrada para obtener una respuesta lineal con respecto al flujo. Antiguamente se empleaban instrumentos especiales para tal fin. Hoy, esta es una función de software en instrumentos digitales. La placa perforada es finalmente, un elemento simple, barato, aunque no muy preciso, como otros dispositivos de presión diferencial. Aunque funcionalmente es sujeta a la erosión y daño, es fácil de reemplazar. 3.2.2 MEDIDORES DE ÁREA VARIABLE Se distinguen de los anteriores en que en aquellos existe una variación de presión, mientras el área permanece constante. Aquí sin embargo, lo que permanece constante es la presión diferencial, gracias a la suficiente variación del área. Uno de estos es el rotámetro el cual consta de un tubo cónico vertical que encierra un flotador; éste, dependiendo del caudal, toma una posición en el tubo que aumenta o disminuye el tamaño del área y así mantiene la presión constante. Una escala graduada dentro del tubo, estará calibrada en unidades de presión y así tener una lectura directa de la misma. 3.2.3 MEDIDORES MAGNÉTICOS Utilizan la ley de inducción de Faraday, que establece que cuando una corriente pasa por un conductor y existe un campo magnético en dirección transversal al mismo, se crea un potencial eléctrico proporcional a la corriente. En la aplicación para medir caudal, se coloca un tubo aislado eléctricamente con un par de electrodos montados a ambos lados del tubo y rasantes con el fluido. Unas bobinas eléctricas se colocan alrededor del tubo de modo tal de generar un campo magnético en un plano
  • 18. 18 | P á g i n a perpendicular, tanto al eje del cuerpo del voltaje de salida es proporcional a la velocidad promedio del fluido; no interesa si este es laminar o turbulento. Además, es independiente de la viscosidad, densidad, temperatura y presión. 3.2.4 MEDIDOR A TURBINA Un instrumento de este tipo consiste de una rueda de turbina de precisión, montada en cojinetes de una porción de tubería, y una bobina electromagnética colocada en la pared de la tubería, causa el giro de la turbina a una velocidad que varía directamente con el caudal del fluido de proceso. La interrupción del campo magnético, con cada paso de cada hoja de la turbina produce un pulso eléctrico. La frecuencia de estos pulsos determina la velocidad del fluido. 3.2.5 MEDIDOR DE VÓRTICE La forma de medición es parecida a la dé la turbina. Sin embargo, aquí un dispositivo fijo a la entrada de la tubería similar a una hélice, genera un movimiento rotatorio al fluido. Otro dispositivo, se encarga posteriormente de restablecer el caudal original al fluido. La oscilación de éste en el punto de medición, es proporcional al caudal. Estas oscilaciones producen variaciones de temperatura en un sensor colocado en el área, variaciones que luego se convierten en pulsos de voltaje qué son amplificados, filtrados y transformados en ondas cuadradas para ser luego ingresados a un contador electrónico. Existen otros medidores de caudal como son el de placa de impacto, que mide flujo, sumando la fuerza que el fluido desarrolla sobre un "blanco" que es una placa de disco; esta fuerza es proporcional a la raíz cuadrada del flujo, los de ultrasonido, que emplean un transmisor y un receptor (a veces instalados en el mismo receptáculo) para medir la desviación en frecuencia en la señal del transmisor, debido a la velocidad del fluido.
  • 19. 19 | P á g i n a 3.2.6 MEDIDORES DE FLUJO TOTAL Los medidores son fabricados de modo tal que cada instrumento volumétrico es conocido en forma precisa y la suma de estos incrementos da una medida muy aproximada1 del volumen total que pasa a través del medidor. La mayoría de los medidores de desplazamiento positivo son de tipo mecánico y usado principalmente para medir cantidades totales del fluido a ser transferido y a menudo se asocian a otros dispositivos para lograr acciones de indicación, registro o control. Entre los más utilizados, figuran los de disco oscilante, pistón oscilante, cicloidal, oval, birrotor, etc. 4 VARIABLE DE NIVEL El nivel es una variable importante para algunas industrias y en otras es indispensable, tales como la del papel y la del petróleo, por mencionar algunas. Los instrumentos para la medición de nivel varían en complejidad de acuerdo con la aplicación y su dificultad. En la selección correcta de un instrumento para la medición de nivel intervienen en mayor o menor grado los siguientes factores:  Rango de medición.  Naturaleza del fluido que va a ser medido.  Condiciones de operación. A. NIVELES EN TANQUES ABIERTOS Los instrumentos que se usan para la medición de nivel en tanques abiertos se clasifican dentro de varias categorías: visuales, de presión o cabeza hidrostática (columna de agua), de contacto directo o sea flotadores y otros tipos. B. NIVEL EN TANQUES CERRADOS Cuando es necesario medir nivel de líquido en tanques cerrados, como digestores, tanques para recibir condensados, evaporadores, etc., una medición simple de presión hidrostática no se puede usar. La influencia de la presión en un tanque cerrado incluye: el peso o presión del líquido y la presión o el vacío ejercidos encima de la superficie del líquido. Bajo estas condiciones, la medición de nivel de líquido debe hacerse con unidades de presión diferencial, desplazamiento por medio de flotadores, dispositivos radioactivos, sónicos, unidades de capacitancia y otras unidades eléctricas.
  • 20. 20 | P á g i n a 4.1 MEDICION DE NIVEL La medida de nivel es junto con la presión, volumen, velocidad y caudal de gran importancia en hidrografía, hidráulica y en los procesos industriales. Aplicaciones frecuentes son las medidas de los niveles de los estanques y recipientes de todo tipo, en canales, pozos, exclusas, vertederos, etc. Esta medida sirve para determinar el contenido de los tanques para accionar dispositivos de alarma y seguridad en los recipientes a presión, para el accionamiento de válvulas y vertederos en la regulación de las centrales hidroeléctricas, para la determinación de la altura de la lámina en los vertederos de medidas, etc. En la industria química la medida de nivel se requiere para determinar la cantidad exacta de líquidos que hay que administrar en un proceso de mezcla, etc. 4.1.1 MEDIDORES DE NIVEL DE LÍQUIDOS. La medida del nivel de los líquidos es una de las mediciones fundamentales que se encuentran con más frecuencia en las industrias químicas. El conocimiento del nivel de un líquido dentro de un recipiente puede necesitarse simplemente para comprobar la cantidad de material en existencia, para determinar la cantidad de líquido que se suministra a un proceso, o bien puede ser la medición primaria en un sistema de regulación destinado a mantener el nivel en un recipiente que forma parte de un proceso continuo. El nivel de los líquidos puede determinarse empleando diversos instrumentos de medición, que a continuación se detallan. 4.2 INSTRUMENTOS DE MEDIDA DIRECTA. Los instrumentos de medida directa son aquellos que trabajan midiendo directamente la altura de un líquido sobre una línea de referencia. Los principales instrumentos de medida directa son el medidor de sonda, nivel de cristal e instrumentos de flotador. 4.2.1 MEDIDOR DE SONDA. El medidor de sonda es un instrumento bastante simple para medir niveles, que consiste en una varilla o regla graduada de una longitud conveniente para ser introducida dentro de un depósito La determinación del nivel dentro del recipiente, se mide por lectura directa de la longitud de la varilla mojada por el líquido y es esencial que en el momento de la medición el tanque se encuentre abierto a presión atmosférica. 4.2.2 NIVEL DE CRISTAL. El nivel de cristal consiste en un tubo de vidrio con sus extremos conectados a bloques metálicos y cerrados por prensaestopas, que están unidos al tanque, generalmente, mediante tres válvulas, dos de cierre de seguridad en los extremos del tubo, para impedir el escape del líquido en caso de rotura del cristal, y una de purga (f) Dentro de los medidores de nivel de cristal podemos encontrar el medidor de nivel de cristal normal y el medidor de nivel de cristal con armadura. 4.2.3 INSTRUMENTOS DE FLOTADOR. La medición de nivel con instrumentos de flotador es menos común en la industria en general, pero se emplea muy frecuentemente en el campo del tratamiento de aguas potables y de desechos.
  • 21. 21 | P á g i n a Básicamente, consisten en un flotador situado en el seno del líquido y conectado al exterior de un tanque indicando directamente el nivel, donde dicha conexión puede ser directa, magnética o hidráulica.  FLOTADOR DE CONEXIÓN DIRECTA. Este modelo de flotador es, generalmente, una pieza metálica hueca de forma circular, con alambres de guía que van de la parte superior a la inferior del tanque, para limitar su movimiento. Constituye el modelo más antiguo y el más utilizado en tanques de almacenamiento de gran capacidad como los de fuel-oil y gas-oil. El flotador de conexión directa está unido por una cadena o cinta flexible que desliza en un juego de poleas a un indicador de nivel exterior que señala sobre una escala graduada. Este indicador está provisto de un contrapeso de tal manera que la cinta o cadena se mantenga tensa  FLOTADOR ACOPLADO MAGNÉTICAMENTE. Se ha desarrollado una gran variedad de medidores de nivel activados con flotador, que transmiten el movimiento de éste por medio de un acoplamiento magnético. Este instrumento de medición de nivel consta de un flotador desliza exteriormente a lo largo de un tubo de guía sellado, situado verticalmente en el interior del tanque Dentro del tubo, una pieza magnética o imán, suspendida por medio de una cinta o cable, sigue al flotador en su movimiento y mediante el cable y un juego de poleas arrastra el índice de un instrumento situado en la parte superior del tanque. Además, este instrumento puede tener interruptores de alarma y transmisor incorporados. El flotador y el tubo de guía, que están en contacto con el fluido que se está midiendo, se producen en una gran variedad de materiales, tomando en cuenta condiciones de resistencia a la corrosión y para soportar altas presiones o vacío.  FLOTADOR ACOPLADO HIDRÁULICAMENTE. El flotador acoplado hidráulicamente actúa en su movimiento sobre un fuelle de tal modo, que varía la presión de un circuito hidráulico y señala a distancia, en el receptor, el nivel correspondiente. Permite distancias de transmisión de hasta 75 metros y puede emplearse en tanques cerrados. Sin embargo, requiere una instalación y calibración complicadas, y posee partes móviles en el interior del tanque. 4.2.4 MEDIDOR DE NIVEL DE SOLIDOS En los procesos continuos, la industria ha exigido el desarrollo de instrumentos capaces de medir el nivel de sólidos en puntos fijos o de forma continua, en particular en los tanques o silos destinados a contener materias primas o productos finales. 4.3 DETECTORES DE NIVEL DE PUNTO FIJO. Los medidores de nivel de punto fijo proporcionan una medida en uno o varios puntos fijos determinados. Los sistemas más empleados son el diafragma, el cono suspendido, la varilla flexible, el medidor conductivo y las paletas rotativas.
  • 22. 22 | P á g i n a 4.3.1 DETECTOR DE DIAFRAGMA. Para medir el nivel de materiales sólidos almacenados, por ejemplo en silos, se han ideado diversos métodos, entre ellos el detector de diafragma. Este instrumento de medición consiste en un diafragma con una membrana flexible que se dispone al costado de la pared del tanque y contiene en su interior un conjunto de palancas con contrapeso que se apoyan sobre un pequeño interruptor. Cuando el nivel del sólido alcanza el diafragma, el material lo fuerza venciendo el contrapeso y cerrando el interruptor Este puede ser mecánico o de mercurio, puede accionar una alarma o puede actuar automáticamente sobre un transportador o maquinaria asociados al depósito. 4.3.2 CONO SUSPENDIDO. El cono suspendido consiste en un pequeño interruptor montado dentro de una caja impenetrable al polvo, con una cazoleta o pieza pequeña de goma de la que está suspendida una varilla que termina en un cono. Cuando el nivel de sólidos alcanza el cono, el interruptor es excitado. La cazoleta de goma permite una flexibilidad en la posición del cono gracias a la cual el aparato puede actuar como alarma de alto o bajo nivel. 4.3.3 VARILLA FLEXIBLE. La varilla flexible consiste en una varilla de acero conectada a un diafragma de latón donde está contenido un interruptor. Cuando los sólidos presionan, aunque sólo sea ligeramente en la varilla, el interruptor se cierra y actúa sobre una alarma. 4.3.4 MEDIDOR CONDUCTIVO. El medidor conductivo consiste en un electrodo dispuesto en el interior de unas placas puestas en conjunto y con el circuito eléctrico abierto. Cuando los sólidos alcanzan el aparato, se cierra el circuito y la pequeña corriente originada es amplificada actuando sobre un relé de alarma. Los sólidos deben poseer una conductividad eléctrica apreciable para poder excitar el circuito. 4.3.5 PALETAS ROTATIVAS. Las paletas rotativas consisten en un eje vertical, dotado de paletas, que gira continuamente a baja velocidad accionado por un motor síncrono. Cuando el producto sólido llega hasta las paletas, las inmoviliza, con lo que el soporte del motor y la caja de engranajes empiezan a girar en sentido contrario. En su giro, el soporte del motor actúa consecutivamente sobre dos interruptores, el primero excita el equipo de protección, por ejemplo una alarma, y el segundo desconecta la alimentación eléctrica del motor con lo cual éste queda bloqueado. 4.4 DETECTORES DE NIVEL CONTINUOS Los medidores de nivel continuo proporcionan una medida continua del nivel de los sólidos desde el punto más bajo al más alto. Entre los instrumentos empleados frecuentemente se encuentran el medidor de nivel de sondeo electromecánico o de peso móvil, el medidor de nivel de báscula, el medidor de nivel capacitivo, el medidor de presión diferencial, el medidor de nivel de ultrasonidos, el medidor de radar de microondas y el medidor de nivel de radiación.
  • 23. 23 | P á g i n a 4.4.1 MEDIDOR DE NIVEL DE SONDEO ELECTROMECÁNICO O DE PESO MÓVIL. Este tipo de medidor, representado en la consiste en un pequeño peso móvil sostenido por un cable desde la parte superior del silo mediante poleas. Un motor y un programador situados en el exterior establecen un ciclo de trabajo del peso. Éste baja suavemente en el interior de la tolva hasta que choca contra el acopio de sólidos. En este instante, el cable se afloja, y un detector adecuado invierte el sentido del movimiento del peso con lo que éste asciende hasta la parte superior de la tolva, donde se para, repitiéndose el ciclo nuevamente. Un indicador exterior señala el punto donde el peso ha invertido su movimiento indicando así el nivel en aquel momento. 4.4.2 MEDIDOR DE NIVEL DE BÁSCULA. Una báscula es un instrumento para medir y equilibrar fuerzas (pesos), y comprende una serie de elementos esenciales tales como un medio por el cual se puede tomar y soportar la carga, que por lo general es un tanque, una plataforma, un gancho u otro método conveniente para contener la carga; un procedimiento para transmitir el peso de la carga a la fuerza equilibradora y un procedimiento para producir una fuerza suficiente para equilibrar la carga e indicar ese equilibrio. 4.4.3 MEDIDOR DE NIVEL CAPACITIVO El medidor de nivel capacitivo es parecido al estudiado en la medición de nivel de los líquidos con la diferencia de que tiene más posibilidades de error por la mayor adherencia que puede presentar el sólido en la varilla capacitiva. La lectura viene influida además por las variaciones de densidad del sólido. La varilla del medidor está aislada y situada verticalmente en el tanque y bien asegurada mecánicamente para resistir la caída del producto y las fuerzas generadas en los deslizamientos internos. La medida está limitada a materiales en forma granular o e polvo que sean buenos aislantes, la presión y temperatura máximas de servicio pueden ser de 50 bar y 150 °C, y el aparato debe calibrarse para cada tipo de material. Su precisión es de ± 15 mm aproximadamente. 4.4.4 MEDIDOR DE PRESIÓN DIFERENCIAL El medidor de presión diferencial se emplea en la medida y el control continuo de nivel de lechos fluidizados. Según puede verse en la consiste en dos orificios de purga de aire situados en el depósito por debajo y por encima del lecho. Un transmisor neumático o electrónico mide la presión diferencial posterior de los dos orificios mencionados que depende del nivel del lecho fluidizado. Por otra parte, el instrumento puede trabajar a temperaturas superiores a 300 °C y posee una respuesta rápida. 4.4.5 MEDIDOR DE NIVEL DE ULTRASONIDOS De acuerdo a la el medidor de nivel de ultrasonidos consiste en un emisor de ultrasonidos que envía un haz horizontal a un receptor colocado al otro lado del tanque. Si el nivel de sólidos está más bajo que el haz, el sistema entra en oscilación enclavando un relé. Cuando los sólidos interceptan el haz, el sistema deja de oscilar y el relé desexcita actuando sobre una alarma o sobre la maquinaria de descarga del depósito. Disponiendo el haz de ultrasonidos en dirección vertical, el instrumento puede actuar como indicación continua del nivel midiendo el tiempo de tránsito de impulso ultrasónico, entre la
  • 24. 24 | P á g i n a fuente emisora, la superficie del producto donde se refleja y el receptor situado en la propia fuente. 4.4.6 MEDIDOR DE NIVEL DE RADIACIÓN O DE RAYOS GAMMA. El medidor de nivel de radiación es parecido al instrumento utilizado en la determinación del nivel de líquidos. Consiste en una fuente radiactiva de rayos gamma, dispuesta al exterior y en la parte inferior del tanque, que emite su radiación a través del lecho de sólidos siendo captada por un detector exterior. El grado de radiación recibida depende del espesor de sólidos que se encuentra entre la fuente y el receptor. La fuente radiactiva y el receptor pueden disponerse también en un plano horizontal, en cuyo caso el aparato trabaja como detector continuo todo-nada. El instrumento puede trabajar a altas temperaturas hasta unos 1300 °C, presiones máximas de 130 bar, en materiales peligrosos o corrosivos, no requiere ninguna abertura o conexión a través del tanque y admite control neumático o electrónico. Su precisión es de ± 1 % y su campo de medida de 0.5 por cada fuente, pudiendo emplearse varias para aumentar el intervalo de medida del nivel. Uno de sus inconvenientes es que es un sistema de coste elevado que necesita una supervisión periódica desde el punto de vista de seguridad, debe calibrarse para cada tanque y no puede aplicarse a materiales a los que afecte la radiactividad.
  • 25. 25 | P á g i n a BLIBLIOGRAFIA  Volver arriba↑ Giancoli, Douglas G. (2004). Physics: principles with applications. Upper Saddle River, N.J.: Pearson Education. ISBN 0-13- 060620-0.  Volver arriba↑ Tenga en cuenta la P mayúsculas se utiliza también como símbolo para potencia.  Yunus A, Çengel (2009). Temodinámica, 6ta edición. Mc Graw Hill. ISBN 978-970-10-7286.8.