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FLUXUS G72*
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Conceptos básicos
En la medición del caudal por ultrasonido, la velocidad de flujo de un fluido en una tubería es determinada. Otras
magnitudes medidas son derivadas de la velocidad de flujo y, en caso necesario, de magnitudes medidas adicionales.
3.1
Principio de medición
La velocidad del caudal del fluido se mide empleando el principio de correlación de la diferencia de tiempo de tránsito ultrasónico.
3.1.1
Términos
Perfil de flujo
Distribución de las velocidades del flujo sobre la superficie de la sección transversal de la tubería. 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 la tubería. El número
de Reynolds Re depende de la velocidad de flujo, de la viscosidad cinemática del fluido así como del diámetro interior de
la tubería.
Si el número de Reynolds excede un valor crítico (con flujos en tuberías, 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 una tubería 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 de la tubería. Con respecto a materiales de la tubería y otros materiales sólidos, se distingue entre la
velocidad del sonido longitudinal y transversal.
Velocidad de flujo v
Es la media de todas las velocidades de flujo del fluido a través de la superficie de la sección transversal de la tubería.
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 de la
tubería adyacente es:
c
c
c
k
=
=
=
----------- -
----------- -
---------- -
a
sin
sin
sin
Factor de calibración fluidomecánico k
El factor de calibración fluidomecánico k
haz sónico, en el valor de la velocidad de flujo a través de toda la superficie de la sección transversal de la tubería. 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 de la tubería. El factor de calibración fluidomecánico se vuelve a calcular
por el transmisor para cada medición.
Caudal volumétrico de servicio
·
V
= v · A
Es el volumen del fluido que fluye por la tubería por unidad de tiempo. El caudal volumétrico de servicio es el producto de
la velocidad del caudal v y de la superficie de la sección transversal de la tubería A.
UMFLUXUS_G72xV2-2ES, 2024-03-01
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 de flujo medido en el área del
Re
·
V
3 Conceptos básicos
3.1 Principio de medición
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