Medidor de gas
Existen 2 tipos de medidores de gas:
–Medidores de gas de desplazamiento positivo (Lectura directa)
-Medidores de gas inferenciales
Medidores de gas inferenciales
Estos equipos infieren el volumen de gas al medir la velocidad del gas a través de un área conocida.
Q = V x A
Hablaremos de dos tipos de medidores:
Medidor de gas ultrasónico:
- Sin partes móviles
- Nunca necesita reparación
- Antifraudes
- Precisión de largo plazo
- 15 años de garantía
- Se ajusta a instalaciones existentes
- Más económico
- Instalación sencilla
- Principio de operación
Principio del tiempo de vuelo: La velocidad es determinada por el tiempo de tránsito de las ondas enviadas. Las ondas viajan a la velocidad del sonido en relación a la velocidad del gas. Transductores piezoeléctricos genera y reciben ondas ultrasónicas: Q = V x A
- Beneficios en la precisión
- Flujo Piloto de ±5% vs ±10% de los medidores a diafragma
- Precisión inicial ±0.5% vs ±1.0% de los medidores a diafragma
- A Largo plazo ±1.0% vs ±2.0% de los medidores a diafragma
- Corrección por temperatura ±1.0% de -30°F a +150°F
- Corrección por presión (factor fijo o en tiempo real).
Comparación medidores (diafragma y ultrasónico de igual capacidad):
Como se observa en las imágenes, para una misma capacidad, un medidor ultrasónico ocupa un espacio menor que un medidor de diafragma.
Medidor de gas de turbina:
Dispositivo de medición inferencial
Utiliza la energía cinética del gas y de ella obtiene la cantidad de flujo que pasa a través del medidor
Ec=MV2/2
Donde:
Ec = Energía cinética
M = Masa (Presión)
V = Velocidad (Flujo)
En la siguiente imagen se ve con más detalle el sistema de transmisión de movimiento del rotor al odómetro, elemento en el que se tiene la lectura de caudal:
- Turbina con doble rotor:
Estas turbinas incorporan un segundo rotor para compensar errores de medición por pulsación. El rotor principal está diseñado para medir 110% del caudal, mientras que el secundario está diseñado para un 10% teniendo los alabes del rotor con un ángulo menos pronunciado, haciéndolo menos sensible a cambios bruscos en el flujo del gas.
Un dispositivo eléctronico se encarga de tomar el dato de caudal del primer rotor y le resta el dato del rotor secundario para obtener el 100% de caudal: 110% – 10% = 100%
- Sensor de pulsos
En la década de 1980 se incorporan sensores inductivos para generar una señal electrónica del caudal medido y así poderlo registrar y/o procesar. Son elementos de operación intrínsecamente segura (bajos voltajes).
Pueden emitir señales de alta frecuencia.
- Instalación y mantenimiento
Como estos medidores se basan en la velocidad del gas, se debe evitar que el flujo tenga turbulencia para una correcta operación. En la siguiente imagen se pueden ver las recomendaciones de montaje:
Aguas arriba del medidor no debe haber ninguna interferencia a menos de 10 diámetros nominales. Aguas abajo se deben dejar 5 diámetros nominales libres. Se recomienda la instalación de enderezadores de flujo, los cuales ayudan darle al flujo un patrón uniforme.
Enderezadores de flujo:
En la siguiente imagen se ve la instalación mínima recomendada cuando el espacio es limitado:
Aguas arriba del medidor no debe haber ninguna interferencia a menos de 4 diámetros nominales. Es obligatoria la instalación de enderezadores de flujo.
- Lubricación
Se recomienda reponer periódicamente el aceite en la turbina, esta frecuencia va a depender principalmente de la calidad del gas, mientras más contaminado esté, mayor debe ser la frecuencia.
Sin embargo, estas recomendaciones varían según el fabricante. Un ejemplo que dice cuántos cm3 se deben agregar cada tres meses según el diámetro en pulgadas de la turbina:
Formas de añadir aceite:
Según el tipo de medidor, existen tres maneras de agregar aceite.
Pistola lubricadora:
Por gravedad:
Lubricador automático:
- Capacidad de medición
Factores limitantes de capacidad
- Bajo flujo = +/- 1.0% Precisión
- Alto flujo = Vida óptima del medidor
Causas para falta de precisión en la medición
- Contaminación
- Turbulencia (negativa o positiva)
- Fricción mecánica
- Aceleración brusca
- Pulsación
- Daños físicos
Efectos de la pulsación
Se deben hacer esfuerzos para eliminar cualquier forma de pulsación en la línea, ya que el sobre registro se producirá con turbinas de rotor único.
Este fenómeno que se ve en la siguiente imagen, es sencillo de entender. Cuando el flujo aumenta bruscamente, el rotor del medidor tardará un momento en igualar la velocidad, lo que causa bajo registro. Cuando el flujo disminuye bruscamente, el medidor registrará más caudal mientras el rotor iguala la velocidad del gas.
