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FLUXUS F72*
3
Conceptos básicos
En la medición del caudal por ultrasonido, la velocidad del caudal de un fluido en un tubo es determinada. Otras
magnitudes medidas son derivadas de la velocidad del caudal y, en caso necesario, de magnitudes medidas adicionales.
3.1
Principio de medición
La velocidad del caudal del fluido es determinada empleando el modo TransitTime con el principio de correlación de la
diferencia de tiempo de tránsito ultrasónico. En mediciones con una proporción elevada de gas o sólidos, el transmisor
puede conmutar al modo NoiseTrek.
3.1.1
Términos
Perfil de flujo
Distribución de las velocidades del flujo sobre la superficie de la sección transversal del tubo. Para obtener una medición
óptima, el perfil de flujo debe estar completamente formado y axialmente simétrico. La forma del perfil de flujo depende de
que el flujo es laminar o turbulento, además es sumamente influida por las condiciones en la entrada del punto de
medición.
Número de Reynolds Re
El número de Reynolds Re es un índice para describir el comportamiento turbulento de un fluido en el tubo. El número de
Reynolds Re depende de la velocidad del caudal, de la viscosidad cinemática del fluido así como del diámetro interior del
tubo.
Si el número de Reynolds excede un valor crítico (con flujos en tubos, normalmente aprox. 2300), tiene lugar la transición
de un flujo laminar a un flujo turbulento.
Flujo laminar
Se trata de un flujo sin turbulencias. El fluido se mueve en láminas paralelas sin que se mezclen.
Flujo turbulento
Se trata de un flujo con turbulencias (vórtices del fluido). En aplicaciones técnicas, los flujos dentro de un tubo son
normalmente turbulentos.
Zona de transición
Se trata de un flujo parcialmente laminar y parcialmente turbulento.
Velocidad del sonido c
La velocidad con la que el sonido se propaga. La velocidad del sonido depende de las propiedades mecánicas del fluido
o del material del tubo. Con respecto a materiales del tubo y otros materiales sólidos, se distingue entre la velocidad del
sonido longitudinal y transversal.
Velocidad de caudal v
Es la media de todas las velocidades de caudal del fluido a través de la superficie de la sección transversal del tubo.
Factor de calibración acústico k
c
k
=
----------- -
a
sin
El factor de calibración acústica k
transductor y del ángulo de incidencia. Según la ley de la refracción, el ángulo de propagación en el fluido o material del
tubo adyacente es:
c
c
c
k
=
=
=
----------- -
----------- -
---------- -
a
sin
sin
sin
Factor de calibración fluidomecánico k
El factor de calibración fluidomecánico k
del haz sónico, en el valor de la velocidad del caudal a través de toda la superficie de la sección transversal del tubo. En
un perfil de flujo completamente desarrollado, el factor de calibración fluidomecánico depende solamente del número de
Reynolds y de la rugosidad de la pared interior del tubo. El factor de calibración fluidomecánico se vuelve a calcular por el
transmisor para cada medición.
·
Caudal volumétrico
V
·
V
= v · A
Es el volumen del fluido que fluye por el tubo por unidad de tiempo. El caudal volumétrico es el producto de la velocidad
del caudal v y de la superficie de la sección transversal del tubo A.
UMFLUXUS_F72xV2-0ES, 2021-09-01
a
es un parámetro del transductor el cual resulta de la velocidad del sonido c dentro del
a
Re
es usado para convertir el valor de la velocidad del caudal medido en el área
Re
3 Conceptos básicos
3.1 Principio de medición
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