Estudiar y comparar las características de los instrumentos para la medición de flujo instalados en el laboratorio.

Transcripción

1 OBJETIVO GENERAL Estudiar y comparar las características de los instrumentos para la medición de flujo instalados en el laboratorio. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Reconocimiento de los instrumentos de medición de flujo. Estudiar el principio de funcionamiento del medidor de tipo área variable, turbina, placa orificio y Thomas. Elaborar la curva de calibración para los diferentes medidores. Analizar la linealidad y el Cd de los medidores estudiados. PREPARACIÓN PARA EL LABORATORIO (uiz) Responde las siguientes preguntas antes de asistir a la sesión de laboratorio (no es necesario que se entreguen por escrito). Defina los siguientes conceptos: flujo volumétrico y másico. Cuáles son los perfiles (tipos) de caudal? Cuál es el principio de funcionamiento de los instrumentos de medición de caudal del módulo del laboratorio. Explique a qué hace referencia el coeficiente de descarga y cómo se calcula. PROCEDIMIENTO TOMA DE DATOS El laboratorio se realizará en el módulo de medición de flujo gaseoso, ver Fig.. Recuerde tomar en cuenta todas las recomendaciones que se describen a continuación y seguir el procedimiento en el orden indicado. Identifique los elementos del módulo antes de manipular cualquier elemento. Este módulo dispone de un regulador de aire en la línea de alimentación que en ningún momento debe ser manipulado por el estudiante. A continuación abra la llave de alimentación de aire y encienda el panel utilizando el interruptor que encontrará en la parte posterior del módulo. Ajuste el voltaje de la resistencia según la asignación del docente, este valor debe estar en el rango 0-50 V. Utilice la válvula globo para regular el flujo de aire teniendo en cuenta la escala del rotámetro y complete los datos pedidos en la Tabla. Espere que la temperatura se estabilice antes de tomar cualquier medición.

2 Para apagar el equipo se debe cerrar la válvula de regulación, llevar a cero el voltaje de la resistencia y cerrarla válvula de alimentación de aire. Fig.. Módulo de medición de flujo gaseoso. Tabla. Mediciones Rotámetro (Indicación) M (PSI) M (pulg. HO) MFM (Indicación) Placa P (pulg. HO) T ( C) T ( C)

3 3 CÁLCULOS Complete los datos que se piden en las siguientes tablas, recuerde llevar todo a un sistema de unidades común: Tabla. Rotámetro (ft 3 /min) (L/min) Tabla 3. Placa orificio leído teo C = leído Cd d teorico Tabla 5. Medidor Thomas leído (L/min)

4 4 Rotámetro CFM = CFM leído P T Medidor de flujo de turbina LPM = LPM Leído 73 + T P Placa orificio Tubería pulg., Sch. 40. Dplaca=0.30 pulg. teo = A A A ( ) P P ρ Cd = C d E A P ρ E = 4 β Medidor Thomas = V I = m cp T V: voltaje de alimentación resistencia I: corriente a través de la resistencia m: flujo másico c p : calor específico del aire T : diferencial de temperatura Resistencia tubular 800 W 00VAC Nomenclatura: CFM : caudal (ft3/min) T : temperatura de la línea ( C) P : presión M (psi) P : presión M (psi) LPM : caudal (L/min) CFM = 8.37LPM

5 5 ANÁLISIS Y RESULTADOS DEL INFORME Recuerde expresar todo en un mismo sistema de unidades. Elabore el diagrama de instrumentación del módulo.. Grafique la curva de calibración para el medidor Thomas, la platina orificio y el rotámetro. Analice la linealidad de los mismos. Normalice las gráficas. Platina: vs P Medidor Thomas: vs T Rotámetro: vsh; H:altura. 3. Analice los resultados obtenidos en la medición de caudal con la placa orificio, estudio cada una de las aproximaciones utilizadas (teo, Cd ). Cuál brinda mejores resultados?. 4. Si tuviera un lazo de control de caudal, cuál o cuáles de estos medidores utilizaría?: Justifique. 5. Por qué razón no se pueden medir caudales muy pequeños en algunos de los sensores usados en la práctica? 6. Conclusiones del laboratorio Importante: Recuerde incluir en los anexos del informe la tabla de toma de datos. Las gráficas deben poder leerse en forma clara (p.ej. los títulos) y en caso de tener varias gráficas en una misma figura deben ser diferenciables (tipos de líneas, marcadores, etc.).