Medición de caudal de agua en tuberías cerradas completamente llenos - Medidores para agua potable fría y agua caliente - Parte 1: Especificaciones

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1 Vencimiento consulta pública: PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA NCh3274/1.c2011 ISO :2005 Medición de caudal de agua en tuberías cerradas completamente llenos - Medidores para agua potable fría y agua caliente - Parte 1: Especificaciones Preámbulo El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos organismos. Este proyecto de norma se estudió a través del Comité Técnico Instalaciones de alcantarillado, para establecer las especificaciones de los medidores del caudal del agua potable fría y agua caliente que fluye a través de ellos en tuberías cerradas completamente llenas. Este proyecto de norma es idéntico a la versión en inglés de la Norma Internacional ISO :2005 Measurement of water flow in fully charged closed conduits - Meter for cold potable water and hot water. Para los propósitos de este proyecto de norma, se han realizado los cambios editoriales que se indican y justifican en Anexo E. La Nota explicativa incluida en un recuadro en cláusula 2 Referencias normativas y en Anexo D, Bibliografía, es un cambio editorial que se incluye con el propósito de informar la correspondencia con Norma Chilena de las Normas Internacionales citadas en este proyecto de norma. I

2 El proyecto de norma NCh3274/1 ha sido preparado por la División de Normas del Instituto Nacional de Normalización. El Anexo C forma parte del proyecto de norma. Los Anexos A, B, D y E no forman parte del proyecto de norma, se insertan sólo a título informativo. II

3 Contenido Página Preámbulo I 1 Alcance 1 2 Referencias normativas 2 3 Términos y definiciones 2 4 Características técnicas Medidores en línea Medidores concéntricos Pérdida de presión 13 5 Requerimientos metrológicos Características metrológicas Error máximo admisible Registro a cero caudal Condiciones nominales de funcionamiento (CNF) Clase de sensibilidad al perfil de flujo Requisitos para medidores electrónicos y medidores con dispositivos electrónicos 19 6 Requisitos técnicos Requisitos para materiales y construcción Durabilidad Ajuste de los medidores de agua 22 III

4 Contenido Página 6.4 Marcas de verificación y dispositivos de protección Dispositivo de sello electrónico Dispositivo indicador Medidores de agua equipados con dispositivos electrónicos Marcado descriptivo 35 Anexos Anexo A (informativo) Manifold parra medidor de agua concéntrico 37 A.1 Generalidades 37 A.2 Diseño del manifold para medidor de agua concéntrico 37 Anexo B (informativo) Características de diseño y caudales reales de los medidores de agua 40 B.1 Características de diseño de los medidores de agua 40 B.2 Caudales reales del medidor 40 Anexo C (normativo) Sistemas de comprobación 42 C.1 Acciones de los sistemas de comprobación 42 C.2 Sistemas de comprobación para el transductor de medición 42 C.3 Sistemas de comprobación para el calculador 44 C.4 Sistemas de comprobación para el dispositivo indicador 45 C.5 Sistema de comprobación para dispositivos auxiliares 46 Anexo D (informativo) Bibliografía 47 Anexo E (informativo) Justificación de los cambios editoriales 50 IV

5 Contenido Página Figuras Figura 1 Tamaño y dimensiones generales del medidor 9 Figura 2 Conexiones por rosca 10 Figura 3 Dimensiones del medidor concéntrico 12 Figuras A.1 Ejemplo de dimensiones del manifold: medidores concéntricos G 1½ pulgadas 38 Figura A.2 Ejemplo de dimensiones del manifold: medidores concéntricos G 2 pulgadas 39 Figura B.1 Muestra de curva de error de un medidor de agua 41 Tablas Tabla 1 Dimensiones de los medidores de agua 9 Tabla 2 Medidores de agua combinado, con conexiones con bridas en los extremos 11 Tabla 3 Dimensiones del medidor concéntrico 12 Tabla 4 Clases de pérdida de presión 13 Tabla 5 Clases de medidores según temperatura 16 Tabla 6 Clases de presión 17 Tabla 7 Sensibilidad a irregularidades del flujo aguas arriba del medidor (U) 19 Tabla 8 Sensibilidad a irregularidades del flujo aguas abajo del medidor (D) 19 Tabla 9 Rango de indicación del medidor 24 Tabla 10 Ensayos de funcionamiento 32 V

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7 Vencimiento consulta pública: PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA NCh3274/1.c2011 ISO :2005 Medición de caudal de agua en tuberías cerradas completamente llenos - Medidores para agua potable fría y agua caliente - Parte 1: Especificaciones 1 Alcance 1.1 Esta norma, especifica la terminología, características técnicas, características metrológicas y requerimientos de pérdida de presión para medidores para agua potable fría y agua caliente. 1.2 Esta norma se aplica a los medidores que pueden soportar una presión máxima admisible de trabajo (PMA) 1 MPa 1). (0,6 MPa para medidores con diámetro nominal DN 500) y una temperatura máxima admisible (TMA), medidores de agua potable fría de 30ºC y medidores de agua caliente de 180ºC, dependiendo de la clase de medidor según temperatura. 1.3 Esta norma también aplica a medidores de agua basados en principios eléctricos o electrónicos y a medidores de agua basados en principios mecánicos incorporando dispositivos electrónicos, usados para medir el flujo de volumen real de agua potable fría y agua caliente. También aplica a dispositivos electrónicos auxiliares. Generalmente los dispositivos auxiliares son opcionales. 1.4 Las especificaciones de esta norma aplican a medidores de agua, con independencia de la tecnología, definidos como instrumentos de medición integrados que determinan continuamente el volumen de agua que fluye a través de ellos. 1) 0,1 MPa = 1 bar. 1

8 2 Referencias normativas Los documentos siguientes son indispensables para la aplicación de esta norma. Para referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para referencias sin fecha se aplica la última edición del documento referenciado (incluyendo cualquier enmienda). ISO 3:1973 ISO Preferred numbers - Series of preferred numbers. Pipe threads where pressure-tight joints are not made on the threads - Part 1: Dimensions, tolerances and designation. ISO :2005 Measurements of water flow in fully charged closed conduits - Meters for cold potable water and hot water - Part 3: Test methods and equipments. ISO 6817 ISO ISO OIML D 11:1994 OIML V 1:2000 OIML V 2:1993 Measurements of conductive liquid flow in closed conduits - Method using electromagnetic flowmeters. Metallic flanges - Part 2: Cast iron flanges. Metallic flanges - Part 3: Copper alloy and composite flanges. General requirements for electronic measuring instruments. International vocabulary of terms in legal metrology (VIML). International vocabulary of basic and general terms in metrology (VIM). NOTA EXPLICATIVA NACIONAL La equivalencia de las Normas Internacionales señaladas anteriormente con Norma Chilena, y su grado de correspondencia es el siguiente: Norma Internacional Norma nacional Grado de correspondencia ISO 3:1973 NCh20/1.Of1981 Idéntica ISO No hay - ISO :2005 No hay - ISO 6817 No hay - ISO No hay - ISO No hay - 3 Términos y definiciones Para los propósitos de esta norma se aplican los términos y definiciones indicados en OIML V 2 y OIML V 1 y adicionalmente los siguientes: NOTA - Los términos 3.24 a 3.40 son típicamente asociados con equipos electrónicos y eléctricos. 3.1 caudal (Q): cuociente del volumen real que pasa a través del medidor de agua y el tiempo que tarda este volumen en pasar a través del medidor de agua 2

9 3.2 volumen real (V r ): volumen total de agua que pasa a través del medidor de agua, sin tener en cuenta el tiempo ocupado NOTA - Este es el mensurando del medidor. 3.3 volumen medido (V m ): volumen de agua indicado por el medidor, correspondiente al volumen real 3.4 error máximo admisible (EMA): valor extremo del error relativo de medición del medidor de agua permitido por esta norma 3.5 condiciones nominales de funcionamiento (CNF): condiciones de uso, dado el rango de valores de influencia, para los cuales los errores de medición del medidor de agua se requiere que estén dentro del error máximo admisible (EMA) 3.6 condiciones límite (CL): condiciones extremas, incluyendo caudal, temperatura, presión, humedad e interferencia electromagnética (EMI), que el medidor de agua debe resistir sin daño y sin degradación de su error de medición cuando después es sometido a operación en las condiciones nominales de funcionamiento NOTAS 1) Lo anterior se refiere tanto a las condiciones límites superior e inferior. 2) Las condiciones límites para almacenaje, transporte y operación, pueden ser diferentes. 3.7 error relativo: error de medición dividido por el volumen real, expresado como porcentaje 3.8 error de medición: volumen medido menos el volumen real 3.9 caudal permanente, Q 3 : caudal más alto dentro de las condiciones nominales de funcionamiento (CNF), al cual el medidor de agua se requiere que opere de forma satisfactoria dentro del máximo error admisible 3.10 caudal de sobrecarga, Q 4 : caudal más alto al cual el medidor de agua se requiere que opere por un corto período de tiempo dentro de su error máximo admisible, mientras que mantiene su desempeño metrológico, cuando posteriormente es operado dentro de sus condiciones nominales de funcionamiento (CNF) 3.11 caudal mínimo, Q 1 : caudal más bajo al cual el medidor de agua se requiere que opere dentro de su error máximo admisible 3.12 caudal de transición, Q 2 : caudal que tiene lugar entre el caudal permanente, Q 3, y el caudal mínimo, Q 1, y que divide el rango de caudal en dos zonas, el campo superior y el campo inferior, cada una caracterizada por su propio error máximo admisible 3

10 3.13 temperatura de trabajo mínima admisible (TmA): temperatura mínima que el medidor de agua puede soportar permanentemente a una presión interna dada, sin deterioro de su desempeño metrológico 3.14 temperatura de trabajo máxima admisible (TMA): temperatura máxima que el medidor de agua puede soportar permanentemente a una presión interna dada, sin deterioro de su desempeño metrológico NOTA - TmA y TMA son respectivamente los límites inferior y superior de CNF para la temperatura de trabajo presión de trabajo mínima admisible (PmA): presión mínima que el medidor de agua puede soportar permanentemente dentro de las CNF, sin deterioro de su desempeño metrológico 3.16 presión de trabajo máxima admisible (PMA): presión máxima que el medidor de agua puede soportar permanentemente dentro de las CNF, sin deterioro de su desempeño metrológico NOTA - PmA y PMA son respectivamente los límites inferior y superior de CNF para la presión de trabajo temperatura de trabajo (T t ): temperatura promedio del agua en la red, medida aguas arriba y aguas abajo del medidor de agua 3.18 presión de trabajo: presión promedio del agua en la red, medida aguas arriba y aguas abajo del medidor de agua 3.19 pérdida de presión: pérdida de carga, a un determinado caudal, causado por la presencia del medidor en la red 3.20 medidor en línea: tipo de medidor de agua, montado directamente en un conducto cerrado por medio de las conexiones provistas en los extremos del medidor (rosca o brida) 3.21 medidor combinado: medidor en línea que comprende un medidor de caudal grande, un medidor de caudal pequeño y un dispositivo de conmutación que, dependiendo de la magnitud del caudal que atraviesa el medidor, automáticamente dirige el flujo a través de alguno de los medidores, el pequeño, el grande o ambos NOTA - La lectura del medidor es obtenida desde dos totalizadores independientes o de un único totalizador que suma los valores de ambos medidores de agua medidor concéntrico: tipo de medidor de agua instalado en una tubería cerrada por medio de un accesorio intermedio llamado manifold, mediante el cual los tubos de entrada y salida del medidor y del manifold, y la interfaz entre ellos, son coaxiales 3.23 manifold del medidor concéntrico: accesorio para tubería específico para la conexión de un medidor concéntrico NOTA - También se designa como múltiple. 4

11 3.24 medidor completo: medidor que no tiene separados el transductor de medición (incluyendo el sensor de flujo) y el calculador (incluyendo el dispositivo indicador) 3.25 medidor compuesto: medidor que tiene separados el transductor de medición (incluyendo el sensor de flujo) y el calculador (incluyendo el dispositivo indicador) 3.26 sensor de flujo (sensor de volumen): parte del medidor de agua (como un disco, pistón, rueda, turbina o bobina electromagnética) que detecta el caudal o volumen de agua que pasa a través del medidor 3.27 transductor de medición: parte del medidor que transforma el flujo o volumen de agua que miden en señales que son transmitidas al calculador NOTAS 1) El principio de funcionamiento puede ser mecánico, eléctrico o electrónico. Puede ser autónomo o usar una fuente de alimentación externa. 2) Para los propósitos de esta norma, el transductor de medida incluye el sensor de flujo o volumen calculador: parte del medidor que recibe las señales de salida del (de los) transductor(es) y, en su caso, de los instrumentos de medida asociados, las transforma y, si es apropiado, almacena los resultados en la memoria hasta su uso NOTA - Adicionalmente, el calculador puede ser capaz de comunicarse bidireccionalmente con los dispositivos auxiliares dispositivo indicador (registrador): parte del medidor que muestra los resultados de la medida, continuamente o cuando se requiere NOTA - Una impresora que proporcione un registro al final de la medición no es un dispositivo indicador indicador principal: valor (desplegado, impreso o memorizado), que está sujeto a control metrológico legal 3.31 dispositivo de ajuste: dispositivo incorporado en el medidor que sólo permite desplazar la curva de error en paralelo a la original, con la intención de introducir los errores relativos de medición, dentro de los errores máximos permitidos 3.32 dispositivo de corrección: dispositivo conectado a, o incorporado en el medidor para corregir automáticamente el volumen en condiciones de medición, teniendo en cuenta el caudal y/o las características del agua a medir (por ejemplo temperatura y presión) y las curvas de calibración preestablecidas NOTA - Las características del agua a medir pueden ser medidas, usando instrumentos de medida asociados, o bien almacenadas en la memoria del instrumento. 5

12 3.33 dispositivo auxiliar: dispositivo destinado a llevar a cabo una función particular, directamente involucrado en elaborar, transmitir o mostrar los resultados de la medida Los principales dispositivos auxiliares son: - dispositivo de puesta a cero; - dispositivo indicador del precio; - dispositivo indicador de repetición; - impresora; - memoria; - dispositivo de control de tarifa; - dispositivo de preajuste; - dispositivo de autoservicio instrumentos de medida asociados: instrumentos conectados al calculador, al dispositivo de corrección o al de conversión, para medir ciertos parámetros que son característicos del agua, con el objeto de hacer una corrección y/o una conversión 3.35 dispositivo electrónico: dispositivo que emplea subconjuntos electrónicos y que realiza una función específica NOTAS 1) Los dispositivos electrónicos son usualmente fabricados como unidades separadas y son capaces de ser testeadas independientemente. 2) Los dispositivos electrónicos, descritos anteriormente, pueden ser medidores completos o partes del medidor subconjunto electrónico: parte de un dispositivo electrónico que emplea componentes electrónicos y que tiene una función reconocible por sí mismo 3.37 componente electrónico: entidad física más pequeña que usa conducción por electrones o cavidades en semiconductores, gases, o en vacío 3.38 sistema de comprobación: sistema que se incorpora en un medidor de agua con dispositivos electrónicos y que permite detectar fallos significativos y actuar sobre ellos NOTA - La comprobación de un dispositivo de transmisión pretende verificar que toda la información que se transmite (y sólo esa información) se recibe en su totalidad por el equipo receptor sistema de comprobación automático: sistema de comprobación que funciona sin la intervención de un operador 6

13 3.40 sistema de comprobación automático permanente (tipo P): sistema de comprobación que funciona durante toda la operación de medición 3.41 sistema de comprobación automático intermitente (tipo I): sistema de comprobación que funciona a intervalos de tiempo o cada cierto número de ciclos de medida 3.42 sistema de comprobación no automático (tipo N): sistema de comprobación que requiere la intervención de un operador 3.43 dispositivo de alimentación: dispositivo que proporciona a los dispositivos eléctricos la energía eléctrica requerida, usando una o varias fuentes de c.a. o c.c fallo: diferencia entre el error de medición y el error intrínseco del medidor de agua 3.45 fallo significativo: fallo cuya magnitud es mayor que la mitad del error máximo permisible en el campo superior NOTA - Los siguientes no se consideran fallos significativos: - fallos provenientes de causas simultáneas y mutuamente independientes en el propio medidor de agua y sus sistemas de comprobación; - fallos transitorios consecuencia de variaciones momentáneas en la indicación que no pueden ser interpretadas, memorizadas o transmitidas como resultado de la medición parámetro de influencia: parámetro que no es el mensurando pero que afecta el resultado de la medición 3.47 condiciones de referencia: conjunto de valores de referencia, o rangos de referencia de parámetros de influencia, prescritos para ensayar el funcionamiento de un medidor de agua, o para la intercomparación de los resultados de las medidas 3.48 error intrínseco: error de medición de un medidor de agua determinado bajo condiciones de referencia 3.49 error intrínseco inicial: error intrínseco de un medidor de agua determinado antes de realizar todos los ensayos 3.50 factor de influencia: parámetro de influencia cuyo valor está comprendido dentro de las condiciones nominales de funcionamiento (CNF) del medidor de agua, tal como se especifica en esta norma 3.51 perturbación: parámetro de influencia cuyo valor está comprendido dentro de los límites especificados en esta norma, pero fuera de las condiciones nominales de funcionamiento (CNF) especificadas del medidor de agua NOTA - Un parámetro de influencia es una perturbación sí, para ese parámetro de influencia, no se especifican las condiciones nominales de funcionamiento (CNF). 7

14 3.52 primer elemento del dispositivo indicador: elemento que, en un dispositivo indicador compuesto por varios elementos, lleva la escala graduada con el intervalo de la escala de verificación 3.53 intervalo de la escala de verificación: valor más bajo de la división de escala del primer elemento del dispositivo indicador 3.54 equipo bajo ensayo (EBE): medidor de agua completo, subconjunto de un medidor de agua o dispositivo auxiliar 3.55 subconjunto: transductor de medida (incluyendo el sensor de flujo), y el dispositivo indicador (que incluye el calculador) de un medidor compuesto 3.56 caudal de ensayo: caudal medio durante un ensayo, calculado a partir de las indicaciones de un dispositivo de referencia calibrado, igual al cociente resultante de dividir el volumen real de agua que pasa a través de un medidor, por el tiempo de paso de dicho volumen 3.57 diámetro nominal: designación alfanumérica de dimensión para los componentes de un sistema de tuberías, utilizado a modo de referencia NOTA - Comprende las letras DN seguidas por un número entero adimensional, que está indirectamente relacionado con el tamaño físico del agujero en milímetros, o con el diámetro exterior de las conexiones finales dispositivo de conversión: dispositivo que automáticamente convierte el volumen medido, en condiciones de medición, en un volumen en condiciones base, o a masa, tomando en consideración las características del líquido medido (temperatura, presión, densidad, densidad relativa), usando instrumentos de medición asociados o almacenados en una memoria por un sistema de comprobación automática que opera a ciertos intervalos de tiempo o por un número fijo de ciclos de medición 4 Características técnicas 4.1 Medidores en línea Tamaño del medidor y dimensiones generales El tamaño del contador está caracterizado por el diámetro nominal (DN). Para cada tamaño de medidor se define una serie fija de dimensiones generales. Las dimensiones del medidor, se muestran en Figura 1, estarán de acuerdo a lo indicado en Tabla 1. 8

15 DN Tabla 1 - Dimensiones de los medidores de agua A b L L min min preferente alternativo , 85, 100, 105, 110, 114,115, 130, 134, 135, 145, 170, 175, 180, 190, 200, , 110, 115, 130, 134, 135, 165, 175, 195, 200, 220, 229 W 1, W 2 H 1 H , 150, 175, 200, 210, 225, , 150, 175, 200, 230, 270, 300, , 220, 245, 260, 270, , 245, 250, 254, 270, 275, 300, 345, , 270, 300, , 225, 300, 305, 350, 425, , 280, 350, 356, 360, 375, 450, , 275, 300, 350, 375, , 325, 350, 450, 457, 500, (continúa) 9

16 Tabla 1 - Dimensiones de los medidores de agua (conclusión) DN A b L L min min preferente alternativo W 1, W 2 H 1 H , 400, 500, 508, 550, 600, , 400, 600, 660, , 400, , , 550, , 625, 680, 770, 800, 900, , 750, 820, 920, 1 000, > ,25 x DN DN 0,65xDN 0,65xDN 0,75xDN 1) DN: diámetro nominal de la brida o conexión roscada. 2) Tolerancia en largo: DN 15 a DN 40: -0 mm/-2 mm. DN 50 a DN 300: -0 mm/-3 mm. DN 350 a DN 400: -0 mm/-5mm. Las tolerancias en largo de medidores mayores que DN 400 deben ser acordados entre el usuario y el fabricante Conexión roscada Los valores admisibles de las dimensiones a y b para conexiones roscadas están indicados en Tabla 1. Las roscas deben cumplir con ISO La Figura 2 define las dimensiones a y b. 10

17 4.1.3 Conexión por bridas Las conexiones de extremos con bridas deben cumplir con ISO e ISO , para la presión máxima correspondiente a la del medidor de agua. Las dimensiones se establecen en Tabla 1. El fabricante debe proporcionar un espacio libre razonable detrás de la cara posterior de la brida para permitir el acceso para la instalación y remoción Conexión del medidor combinado Las dimensiones deben ser como se muestra en Tabla 2. La longitud total de un medidor combinado puede ser una dimensión fija o puede ser ajustable por medio de un acople deslizante. En este caso, el ajuste mínimo posible de la longitud total del medidor debe ser ± 15 mm en relación con el valor nominal de L definido en Tabla 2. Debido a la amplia variación en la altura de los diversos tipos de medidores combinados, no ha sido posible normalizar estas dimensiones. Tabla 2 - Medidores de agua combinado, con conexiones con bridas en los extremos Dimensiones en milímetros L L Tamaño DN a) W preferente alternativos 1 ; W , 432, 560, , 432, 630, , 610, 750, , , a) DN: tamaño nominal de la conexión con brida. 4.2 Medidores concéntricos Generalidades Esta sección contiene la información necesaria sobre el tamaño nominal y las dimensiones totales. La designación de dos (2) conexiones para el manifold de los medidores se encuentra en Anexo A. Esta sección y Anexo A pueden estar sujetos a cambio, a medida que evolucionan los diseños del medidor de agua concéntrico y del manifold Tamaño del medidor y dimensiones generales Las dimensiones para el diseño de medidor corriente se muestran en Figura 3 y Tabla 3. 11

18 4.2.3 Diseño de la conexión del manifold de medidor La conexión del medidor debe ser diseñada para conectar el medidor, usando la rosca provista, a un manifold que tenga este diseño de superficie. Sellos adecuados deben asegurar que no ocurran fugas entre la conexión de entrada y el exterior del medidor/manifold o entre los conductos de entrada y salida en la interfaz medidor/manifold Dimensiones de los medidores concéntricos Las dimensiones para los medidores concéntricos están definidas por un cilindro en el cual cabe el medidor (ver Figura 3 y Tabla 3). NOTA - Cuando hay un dispositivo indicador o calculador separado, el tamaño total especificado en Figura 3, aplica sólo a la carcasa del transductor de medición. Tabla 3 - Dimensiones del medidor concéntrico Dimensiones en milímetros Tipo D a) J b) ØK b) 1 (G 1½ B) (G 2 B) (M62 x 2) a) Roscado métrico o Withworth, a discreción del fabricante. b) J y K definen respectivamente la altura y el diámetro del cilindro que encierra al medidor. 12

19 4.3 Pérdida de presión La máxima pérdida de presión dentro de las Condiciones Nominales de Funcionamiento (CNF), no debe exceder de 0,063 MPa (0,63 bar). Esto incluye cualquier filtro o rejilla que sea parte del medidor. La clase de pérdida de presión la debe seleccionar el fabricante desde los valores de la serie R5 de ISO 3:1973 como se indica en Tabla 4. Los medidores concéntricos de cualquier tipo y principio de medición, se deben ensayar junto con un manifold apropiado. Tabla 4 - Clases de pérdida de presión Clase MPa Máxima pérdida de presión bar p 63 0,063 0,63 p 40 0,040 0,40 p 25 0,025 0,25 p 16 0,016 0,16 p 10 0,010 0,10 5 Requerimientos metrológicos 5.1 Características metrológicas Designación del medidor y caudal permanente (Q 3 ) Los medidores de agua son designados de acuerdo al caudal permanente Q 3, expresado en metros cúbicos por hora (m 3 /h), y a la relación entre Q 3 y el caudal mínimo Q 1. El valor numérico del caudal permanente Q 3, expresado en metros cúbicos por hora (m 3 /h), se debe seleccionar ya sea desde: a) la línea R5 de ISO 3:1973: 1,0 1,6 2,5 4,0 6, (esta lista puede ser extendida a valores mayores o menores en las series) o bien, b) los valores siguientes: (1,5); (3,5); (6); (15); (20). 13

20 5.1.2 Rango de medición El rango de medición para el caudal es definido por la relación Q 3 /Q 1. Los valores de Q 3 / Q 1 deben ser seleccionados ya sea desde: a) la línea R10 de ISO 3:1973: 10 12, , (esta lista puede ser extendida a valores mayores o menores en las series) o bien, b) los siguientes valores: (15); (35); (60); (212) Relación entre caudal permanente (Q 3 ) y caudal de sobrecarga (Q 4 ) El caudal de sobrecarga se define por: Q 4 /Q 3 = 1, Relación entre caudal de transición (Q 2 ) y caudal mínimo (Q 1 ) El caudal de transición se define ya sea por: a) Q 2 /Q 1 = 1,6 o bien, b) Q 2 /Q 1 = (1,5); (2,5); (4); (6,3), siempre que Q 3 /Q 2 > Caudal de referencia El caudal a utilizar como referencia es definido por la fórmula siguiente: Caudal de referencia = 0,7 x (Q 2 + Q 3 ) ± 0,03 x (Q 2 + Q 3 ) 5.2 Error máximo admisible Error máximo admisible en servicio El error máximo admisible del medidor de agua cuando está en servicio debe ser dos veces el máximo error admisible indicado en y

21 5.2.2 Error relativo (ε) El error relativo se expresa como un porcentaje, y es igual a: en que: ( V ε = m V V r r ) 100 V m V r = volumen medido; y = volumen real Error máximo admisible en el campo inferior El error máximo admisible, positivo o negativo, de los volúmenes entregados a caudales entre el caudal mínimo (Q 1 ) y el caudal de transición (Q 2 ) (excluido), es 5% para agua a cualquier temperatura dentro de las CNF Error máximo admisible en el campo superior El error máximo admisible, positivo o negativo, de los volúmenes entregados a caudales entre el caudal de transición (Q 2 ) (incluido) y el caudal de sobrecarga (Q 4 ) es: - 2% para agua con una temperatura 30ºC. - 3% para agua con una temperatura > 30ºC Signo del error Si todos los errores dentro del rango de medición del medidor de agua tienen el mismo signo, al menos uno de los errores debe ser menor de la mitad del error máximo admisible (EMA) Flujo inverso El fabricante debe especificar cuando el medidor sea diseñado para medir flujo inverso. Si es así, el volumen del flujo inverso debe ser sustraído del volumen medido o bien debe ser almacenado separadamente. El mismo error máximo admisible aplica para ambos flujos, inverso y progresivo. Los medidores de agua no diseñados para medir flujo inverso deben, en cualquier caso, prevenirlo o ser capaces de soportar un flujo inverso accidental sin ningún deterioro o cambio en sus propiedades metrológicas para flujo progresivo. 15

22 5.2.7 Requisitos de EMA para variaciones de temperatura y presión Los requisitos relativos al error máximo admisible deben cumplir para todas las variaciones de temperatura y presión que ocurran dentro de las condiciones nominales de funcionamiento CNF Medidores de agua con calculador y transductor de medición separados El calculador y transductor de medición de un medidor de agua cuando éstos estén separados y sean intercambiables con otros calculadores y transductores de medición del mismo o diferente diseño, pueden ser sometidos a patrones de aprobación separados. Los errores máximos admisibles del calculador y transductor de medición combinados no deben exceder los valores indicados en y Registro a cero caudal El registro del medidor no debe cambiar cuando el caudal sea cero. 5.4 Condiciones nominales de funcionamiento (CNF) Clases de medidores según temperatura Los medidores se clasifican por rango de temperatura de agua, escogidos por el fabricante de acuerdo con Tabla 5. La temperatura del agua debe ser medida a la entrada del medidor. Tabla 5 - Clases de medidores según temperatura Condiciones de mat MAT Clase referencia ºC ºC ºC T30 0, T50 0, T70 0, y 50 T90 0, y 50 T130 0, y 50 T180 0, y 50 T30/ T30/ T30/ T30/

23 5.4.2 Clases de medidores según presión Presión admisible de agua La presión de agua se debe medir aguas arriba de la entrada del medidor para determinar la PMA y aguas abajo de la salida del medidor para evaluar la PmA. La presión mínima admisible (PmA) debe ser 30 kpa (0,3 bar). Los medidores conforman clases de presión máxima admisible correspondiente a varios valores de PMA de las siguientes series ISO, escogidas por el fabricante, como se muestra en Tabla 6. Tabla 6 - Clases de presión Clase PMA Condiciones de referencia bar bar PMA 6*) 0,6 (6) 0,2 (2) PMA 10 1,0 (10) 0,2 (2) PMA 16 1,6 (16) 0,2 (2) PMA 25 2,5 (25) 0,2 (2) PMA 40 4,0 (40) 0,2 (2) *) Para DN Presión interna Los medidores deben ser capaces de soportar la presión interna asociada a la clase que se deriva de Tabla 6. Esto debe ser ensayado de acuerdo con lo indicado en ISO Medidores concéntricos Los requisitos de también aplican a los ensayos de presión para los medidores concéntricos; sin embargo, el sello se debe localizar en la interfaz medidor concéntrico/manifold. Esto también debe ser ensayado para asegurar que no ocurran fugas internas no evidentes entre las conexiones de entrada y de salida del medidor. Cuando se realice el ensayo para pérdida de presión, el medidor y el manifold se deben ensayar juntos Rango de presión de trabajo Los medidores de agua deben operar hasta el rango de una presión de trabajo de al menos 1 MPa (10 bar), excepto los medidores que tengan tuberías de 500 mm o superiores, en los cuales el rango de presión de trabajo sea al menos 0,6 MPa (6 bar). 17

24 5.4.4 Rango de trabajo para temperatura ambiente Los medidores de agua deben operar sobre el rango de temperatura ambiente +5ºC a +55ºC. Los medidores con dispositivo electrónico y clase de severidad nivel 3 deben operar sobre el rango de temperatura ambiente -25ºC a +55ºC Rango de trabajo para humedad ambiente El rango de humedad ambiente para medidores de agua es 0% a 100% a 40ºC y al menos 93% a 40ºC para dispositivos de lectura remota Rango de trabajo para la fuente de potencia Los medidores de agua eléctricos o electrónicos y los medidores de agua con dispositivos electrónicos que requieran una fuente de potencia externa, deben operar en el rango de voltaje de -15% a +10% del voltaje nominal de la fuente de corriente alterna o continua, y ±2 % de la frecuencia nominal de una fuente de corriente alterna. 5.5 Clase de sensibilidad al perfil de flujo Los medidores de agua deben ser capaces de soportar la influencia de campos de velocidad anormales tal y como se definen en los procedimientos de ensayo de ISO Durante la aplicación de estas perturbaciones de flujo, el error de medición debe cumplir los requisitos de a El fabricante debe especificar la clase de sensibilidad al perfil de flujo de acuerdo con las clasificaciones de Tablas 7 y 8, basadas en los resultados pertinentes especificados en ISO Cualquier sección de acondicionamiento de flujo a emplear, que incluya estabilizador y/o tramos rectos, debe ser definida completamente por el fabricante y se considera como un dispositivo auxiliar ligado al tipo de medidor examinado. El fabricante debe proveer los estabilizadores y las longitudes rectas apropiadas, lo cual forma una parte integral del patrón de aprobación. 18

25 Tabla 7 - Sensibilidad a irregularidades del flujo aguas arriba del medidor (U) Clase Tramos rectos requeridos x DN Requisito de estabilizador de flujo U0 0 No U3 3 No U5 5 No U10 10 No U15 15 No U0S 0 Sí U3S 3 Sí U5S 5 Sí U10S 10 Sí Tabla 8 - Sensibilidad a irregularidades del flujo aguas abajo del medidor (D) Clase Tramos rectos requeridos x DN Requisito de estabilizador de flujo D0 0 No D3 3 No D5 5 No D0S 0 Sí D3S 3 Sí 5.6 Requisitos para medidores electrónicos y medidores con dispositivos electrónicos Dispositivo de ajuste Los medidores pueden estar provistos con un dispositivo de ajuste Dispositivo de corrección Los medidores pueden estar provistos con dispositivos de corrección, estos dispositivos siempre deben ser considerados como parte integral del medidor. Todos los requisitos que aplican al medidor, en particular el error máximo admisible (EMA) especificado en 5.2, son por tanto, aplicables al volumen corregido en las condiciones de medición. En condiciones de funcionamiento normal, el volumen no corregido no se debe mostrar. El objetivo del dispositivo de corrección es reducir los errores y hacerlos lo más próximos a cero como sea posible. Los medidores de agua con dispositivos de corrección deben satisfacer los ensayos de comportamiento de

26 Todos los parámetros que no se miden y que son necesarios para corregir deben estar contenidos en el calculador al comienzo de la operación de medición. El certificado de aprobación puede prescribir la posibilidad de comprobar los parámetros que son necesarios para la corrección en el momento de la verificación del dispositivo de corrección. El dispositivo de corrección no debe permitir la corrección de una desviación anterior, por ejemplo, en relación al tiempo o volumen. Los instrumentos de medición asociados, si los hubiera, deben cumplir con las normas o recomendaciones aplicables. Su precisión debe permitir que el medidor cumpla los requisitos, como se especifica en 5.2. Los instrumentos de medición asociados deben contar con dispositivos de verificación, como se especifica en cláusula C.5. No se deben emplear dispositivos de corrección para ajustar los errores de medición de un medidor de agua a valores diferentes de aquellos tan cercanos a cero como sea posible, aún cuando estos valores estén dentro de los errores máximos admisibles Calculador Todos los parámetros necesarios para la elaboración de indicaciones que estén sujetas a control metrológico legal, tales como una tabla de cálculo o un polinomio de corrección, deben estar presentes en el calculador al principio de la operación de medición. El calculador puede estar provisto de interfaces que permitan el acoplamiento de un equipo periférico. Cuando estas interfaces sean utilizadas, el hardware y software del medidor debe continuar funcionando correctamente y sus funciones metrológicas no se deben ver afectadas Dispositivo indicador electrónico La lectura continua del volumen durante el período de medición no es requerida. Sin embargo, la interrupción del despliegue de la lectura no debe interrumpir la acción de los sistemas de verificación, si están presentes Elementos auxiliares Los requisitos relevantes de 5.2 deben ser aplicados cuando el medidor está equipado con cualquiera de los dispositivos siguientes: - dispositivo de puesta a cero; - dispositivo indicador del precio; - impresora; 20

27 - memoria; - dispositivo de preajuste; - dispositivo de autoservicio. Estos dispositivos pueden ser usados para detectar el movimiento del elemento de medición antes que éste sea claramente visible en el dispositivo indicador. Cuando las regulaciones nacionales lo permitan, el dispositivo puede ser usado como un elemento de control para ensayos y verificación, y para lectura remota del medidor de agua, sujeto a que otros medios garanticen la operación satisfactoria del medidor de agua, de acuerdo con los requisitos de 5.2. Tal dispositivo también se podría emplear para lectura remota del medidor de agua. La incorporación de estos dispositivos, ya sea de forma temporal o permanente, no deben alterar las características metrológicas del medidor. 6 Requisitos técnicos 6.1 Requisitos para materiales y construcción Los medidores de agua se deben fabricar con materiales de una resistencia y durabilidad adecuadas para el uso al que se destina El medidor de agua debe ser fabricado con materiales que no sean afectados adversamente por las variaciones de la temperatura del agua, dentro de los rangos de temperatura de operación (ver 5.4.1) Todas las partes del medidor en contacto con el agua, fluyendo a través de éste, deben ser fabricadas de materiales convencionalmente conocidos como no tóxicos, no contaminantes y biológicamente inertes. NOTA - Pueden aplicar regulaciones nacionales El medidor de agua completo se debe fabricar con materiales resistentes a la corrosión interna y externa o que estén protegidos por un tratamiento superficial adecuado Los dispositivos indicadores del medidor de agua se deben proteger mediante una ventana transparente. Una tapa de tipo adecuado puede ser suministrada como protección adicional El medidor debe incorporar dispositivos para eliminar la condensación cuando exista riesgo de formación de condensación en la cara interna de la ventana del dispositivo indicador del medidor de agua. 21

28 6.2 Durabilidad Se debe demostrar que el medidor de agua es capaz de cumplir apropiadamente con los requerimientos de durabilidad de acuerdo al caudal permanente Q 3 y el caudal de sobrecarga Q 4 del medidor, simulando condiciones de servicio como se indica en ISO :2005, Tabla 1. Para medidores diseñados para medir flujo inverso los requisitos aplican para ambas direcciones de flujo. 6.3 Ajuste de los medidores de agua El medidor de agua puede estar provisto por un dispositivo de ajuste, que permita cambiar la curva de error, generalmente paralela a si misma, con el fin de llevar los errores dentro del error máximo admisible. Si el dispositivo de ajuste está montado en la parte exterior del medidor, se debe asegurar el sellado del mismo (ver 6.4). 6.4 Marcas de verificación y dispositivos de protección Se debe proporcionar un lugar en los medidores de agua, para fijar la marca de verificación principal, la cual debe ser visible sin desensamblar el medidor. Los medidores de agua deben incluir dispositivos de protección que pueden ser sellados para asegurar que, tanto antes como después de la correcta instalación del medidor de agua, el desensamble o modificación del medidor y/o su dispositivo de ajuste o dispositivo de corrección no sea posible sin dañar estos dispositivos. 6.5 Dispositivo de sello electrónico Acceso Cuando el acceso a los parámetros que influencian la determinación de resultados de medición no están protegidos por dispositivos de sello mecánicos, la protección debe cumplir con todas las disposiciones indicadas en y El acceso se debe permitir solamente a personal autorizado, por ejemplo, por medio de un código (clave) o por medio de un dispositivo especial (por ejemplo, una llave hardware). El código debe ser capaz de ser cambiado Al menos la última intervención debe ser memorizada. El registro debe incluir la fecha y un elemento característico que identifique a la persona autorizada que realiza la intervención. La trazabilidad de la última intervención se debe asegurar por al menos dos años, si ésta no se sobrescribe en ocasión de una intervención posterior. Si es posible memorizar más de una intervención y si para ello debe ocurrir el borrado de una intervención previa para permitir un nuevo registro, el registro más antiguo debe ser borrado. 22

29 6.5.2 Partes intercambiables Para medidores con partes que pueden ser desconectadas una de la otra por el usuario y las cuales son intercambiables, se debe cumplir con todas las disposiciones indicadas en y No debe ser posible modificar los parámetros que participan en la determinación de resultados de medición a través de la desconexión, a menos que cumplan con todas las disposiciones que se indican en La interposición de cualquier dispositivo que pueda influenciar la precisión debe ser prevenida por medio de sistemas electrónicos y de protección del procesamiento de datos o, si no es posible, por medios mecánicos Desconexión de partes Para medidores con partes que pueden ser desconectadas, unas de otras por el usuario y que no son intercambiables, se deben cumplir las disposiciones de Además, estos medidores deben ser provistos con dispositivos que no permitan operarlos si varias partes no están conectadas de acuerdo a la configuración de los fabricantes. NOTA - Se pueden impedir las desconexiones no permitidas por el usuario, por ejemplo, por medio de un dispositivo que imposibilite cualquier medición después de desconectar y volver a conectar. 6.6 Dispositivo indicador Requisitos generales Función El dispositivo indicador del medidor de agua debe proporcionar una lectura fácilmente legible, y una indicación visual sin ambigüedades, del volumen indicado. El dispositivo indicador debe incluir elementos para el ensayo y calibración visual. El dispositivo indicador puede incluir elementos adicionales para el ensayo y calibración por otros métodos, por ejemplo, ensayo y calibración automáticos Unidad de medición, símbolo y su ubicación El volumen de agua se debe expresar en metros cúbicos. La unidad m 3 debe aparecer en el totalizador inmediatamente adyacente al número indicado. 23

30 Rango de indicación El rango de indicación del medidor debe cumplir los requisitos indicados en Tabla 9. Tabla 9 - Rango de indicación del medidor Q Rango de indicación 3 (valores mínimos) m 3 /h m 3 Q 3 6, ,3 < Q < Q < Q Código de colores para los dispositivos indicadores El color negro debe ser utilizado, preferentemente, para indicar el metro cúbico y sus múltiplos. El color rojo debe ser utilizado, preferentemente, para indicar submúltiplos de metro cúbico. Estos colores deben aplicar para cualquier puntero, índice, número, rueda, disco, marca o marcos de ventanas. Otras formas de indicar el metro cúbico, sus múltiplos o submúltiplos pueden ser utilizadas cuando no den lugar a ambigüedades en la distinción entre la indicación (de lectura) y una pantalla alternativa, por ejemplo, submúltiplos para verificación y ensayo Tipos de dispositivos indicadores Generalidades Cualquiera de los tipos de indicadores descritos en a deben ser utilizados Tipo 1 - Dispositivo análogo El volumen debe ser indicado por el movimiento continuo de: a) uno o más punteros moviéndose con relación a escalas graduadas; b) uno o más escalas circulares o tambores pasando por un índice. El valor expresado, en metros cúbicos, para cada división de escala debe ser de la forma 10 n, donde n es un número entero positivo, negativo o cero, estableciendo así un sistema de décadas consecutivas. Cada escala debe ser graduada ya sea en valores expresados en metros cúbicos o acompañados por un factor multiplicador. (x 0,001; x 0,01; x 0,1; x 1; x 10; x 100; x 1 000, etc.). 24

31 El movimiento lineal de los punteros o escalas debe ser de izquierda a derecha. NCh3274/1 El movimiento rotacional de los punteros o escalas circulares debe ser en sentido horario. El movimiento de un rodillo indicador (tambor) numerado debe ser en forma ascendente Tipo 2 - Dispositivo digital El volumen debe ser indicado por una línea adyacente de dígitos que aparecen en una o más aberturas. El movimiento de un rodillo numerado (tambor) debe ser en forma ascendente. El avance de cualquier dígito debe ser completado cuando el dígito de la escala inmediatamente inferior cambie de 9 a 0. El valor más bajo de una década puede tener un movimiento continuo, siendo la ventana lo suficientemente grande para permitir que el dígito sea leído sin ambigüedad. La altura aparente de los dígitos debe ser de al menos 4 mm Tipo 3 - Combinación de dispositivos análogo y digital El volumen debe ser indicado por una combinación de los dispositivos tipos 1 y tipo 2, aplicando los respectivos requisitos para cada uno de éstos Dispositivo de verificación - Primer elemento - Intervalo de la escala de verificación Primer elemento e intervalo de verificación El indicador con el más bajo valor de década es llamado el primer elemento. Su más bajo valor en la escala de división es llamado intervalo de verificación de la escala. Todos los dispositivos indicadores deben proveer un medio visual, no ambiguo para verificación, ensayo y calibración a través del primer elemento. La pantalla para verificación puede ser de movimiento continuo o discontinuo. Adicionalmente a la verificación visual, se puede incluir un dispositivo indicador para una comprobación rápida mediante la incorporación de un elemento complementario (ejemplo, rueda de estrella o disco), entregando señales a través de un sensor montado externamente. 25

32 Verificación visual Valor del intervalo de la escala de verificación El valor del intervalo de la escala de verificación, expresado en metros cúbicos, debe estar basado en la fórmula 1 x 10 n o 2 x 10 n o 5 x 10 n, donde n es un número entero positivo, negativo o cero. Para dispositivos indicadores análogos o digitales con movimiento continuo del elemento de control, la escala de verificación puede estar conformada por la división entre 2, 5 ó 10 partes iguales del intervalo, entre dos dígitos consecutivos del elemento de control. No se debe aplicar numeración a estas divisiones. Para dispositivos indicadores digitales con movimiento discontinuo del elemento de control, el intervalo de la escala de verificación es el intervalo entre dos dígitos consecutivos o el movimiento incremental del elemento de control Forma de la escala de verificación En dispositivos indicadores con movimiento continuo del elemento de control, el espacio aparente de la escala no debe ser menor a 1 mm y no mayor que 5 mm. La escala debe estar formada ya sea por: - líneas de igual grosor que no excedan un cuarto del espacio de la escala y diferentes sólo en longitud; o bien, - bandas contrastantes de un ancho igual al espacio de la escala. El ancho aparente del puntero en su extremo no debe exceder de un cuarto del espacio de la escala y en ningún caso debe ser mayor que 0,5 mm Resolución del dispositivo indicador Las subdivisiones de la escala de verificación deben ser lo suficientemente pequeñas para asegurar que la resolución de lectura del medidor no excede 0,5% del volumen real durante el ensayo a caudal mínimo Q 1 y el ensayo no debe tomar más de 1 h y 30 min. Este requisito aplica tanto para registradores mecánicos como electrónicos. Cuando la pantalla del primer elemento es continua, se debe aplicar una tolerancia por un posible error en cada lectura, no mayor a la mitad de la menor división de escala. Cuando la pantalla del primer elemento es discontinua, se debe aplicar una tolerancia por un posible error en cada lectura, de un digito. 26

33 Elementos adicionales de verificación Elementos adicionales de verificación pueden ser utilizados, siempre y cuando la incertidumbre de lectura no sea mayor que 0,5% del volumen de ensayo y que el correcto funcionamiento del dispositivo indicador sea comprobado. 6.7 Medidores de agua equipados con dispositivos electrónicos Requisitos generales Los medidores de agua con dispositivos electrónicos deben ser diseñados y fabricados de forma que no ocurran fallos cuando éstos son expuestos a las perturbaciones especificadas en ISO Además, deben estar diseñados y fabricados de manera que los errores no excedan el error máximo admisible definido en 5.2, bajo CNF Sistemas de comprobación Adicionalmente al cumplimiento con las pruebas de funcionamiento especificadas en ISO , los medidores equipados con sistemas de comprobación deben aprobar una inspección de diseño. Los sistemas de comprobación son obligatorios sólo para medidores utilizados para prepago o para medidores que no estén permanentemente instalados para un cliente. NOTA - Dependiendo de las regulaciones nacionales, o sus funciones, los medidores de prepago instalados en forma permanente pueden o no estar sujetos al requisito de sistemas de comprobación; por ejemplo, los sistemas de comprobación no son obligatorios para medidores de agua domésticos no usados para prepago. Los requisitos para los sistemas de comprobación están contenidos en Anexo C. Los medidores de agua no equipados con sistemas de comprobación se presumen conformes con los requisitos de 6.7.1, si éstos aprueban la inspección de diseño y la prueba de funcionamiento especificadas en ISO bajo las condiciones siguientes: - cinco medidores idénticos son sometidos a ensayo de aprobación; - al menos uno de los cinco medidores es sometido a todos los ensayos; - ningún medidor falla en algún ensayo Dispositivo indicador electrónico El dispositivo totalizador debe entregar una lectura confiable, limpia y no ambigua del volumen de agua medido. Las pantallas no permanentes están permitidas, aún durante la operación de medición, sin embargo, debe ser posible desplegar la lectura del volumen a requerimiento, en cualquier momento. Si la pantalla no es permanente, el tiempo de despliegue del volumen debe ser al menos 10 s. 27