REPÚBLICA DE HONDURAS SECRETARÍA DE FINANZAS PROYECTO DE MODERNIZACION DEL SECTOR AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO (PROMOSAS)

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1 REPÚBLICA DE HONDURAS SECRETARÍA DE FINANZAS PROYECTO DE MODERNIZACION DEL SECTOR AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO (PROMOSAS) ASISTENCIA TÉCNICA A LOS PRESTADORES DE SERVICIO DE LOS MUNICIPIOS BENEFICIARIOS DEL PROMOSAS Programa de Capacitación en Operación y Mantenimiento Ingeniería de Operación Hidrometría Hidrometría Aspectos Teóricos y Prácticos Ingeniería de Operación 2013 Ing. Lineu Andrade de Almeida

2 CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN PRINCIPIOS DE METROLOGÍA ERROR DE MEDICIÓN CALIBRACIÓN PRECISIÓN ANCHO DEL RANGO O RANGEABILIDAD MEDIDORES DE CAUDAL MEDIDORES VELOCIMÉTRICOS MEDIDORES WOLTMANN MEDIDORES WOLTMANN VERTICALES HIDRÓMETRO WOLTMANN HORIZONTAL PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LOS MEDIDORES WOLTMANN MEDIDORES DE TURBINA O HÉLICE MEDIDORES COMPUESTOS MEDIDORES PROPORCIONALES O SHUNT CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS DE LOS MACROMEDIDORES. VELOCIMÉTRICOS CARACTERÍSTICAS DE PRECISIÓN Y DIMENSIONAMIENTO HIDRÓMETROS WOLTMANN HIDRÓMETRO DE TURBINA O HÉLICE MEDIDORES DE MICROTURBINA OBSERVACIONES GENERALES SOBRE LOS MEDIDORES. VELOCIMÉTRICOS MACROMEDIDORES DEPRIMOGENEOS PLACA DE ORIFICIO TUBOS VENTURI TUBO PITOT MEDIDORES ELETRÓNICOS MACROMEDIDORES MAGNÉTICOS Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 2

3 SONDAS MAGNÉTICAS MACROMEDIDORES ULTRASÓNICOS MEDIDORES DE EFECTO DOPPLER MEDIDORES DE TIEMPO DE TRÁNSITO MEDIDORES VOLUMÉTRICOS MEDIDORES DE DISCO OSCILANTE MEDIDORES DE PISTÓN OSCILANTE MEDIDORES DE ENGRANAGE CARACTERÍSTICAS DE LOS MEDIDORES VOLUMÉTRICOS CANAL PARSHALL MICRO MEDICIÓN EL MICRO MEDIDOR (HIDRÓMETRO) EL HIDRÓMETRO, CARACTERÍSTICAS DE OPERACIÓN Y LIMITACIONES EVALUACIÓN DEL CAUDAL DE TRABAJO Y DIMENSIONAMIENTO...41 POR DEMANDA DE CONSUMO 4.4. DIMENSIONAMIENTO DE LOS HIDRÓMETROS Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 3

4 1. INTRODUCCIÓN Para lograr éxito en los programas de reducción y control de las pérdidas, el conocimiento de los parámetros de volúmenes suministrados por medio de macro medidores, presiones de servicio en diversos puntos y niveles de agua, en general son los que permiten calificar mejor la situación en que se encuentra un determinado sistema público de abastecimiento de agua potable en lo que se refiere a su eficiente operación. En este contexto, es fundamental el establecimiento de una cultura de medición de forma a garantizar la apropiación continua de los parámetros hidráulicos que posibilitan la elaboración de un balance hídrico y del completo diagnóstico del sistema de abastecimiento y su modelación hidráulica con base en su efectivo funcionamiento. Para alcanzar el escenario ideal para un sistema de abastecimiento de agua potable es necesario estructurar planes de acción visando la reducción y control de las pérdidas, coherente con la disponibilidad de recursos financieros, humanos y materiales. Estos planes deberán considerar los costos y beneficios resultantes de las acciones correspondientes, conduciéndola a una jerarquización de acciones recomendadas, también es necesario decir que los planes de reducción y control de las pérdidas deben estar asociados a otros programas que lleven a cambios estructurales y comportamentales necesarios, como los programas de calidad, planificación estratégica u otros planes de modernización. De esta forma también deben integrar e involucrar todos los empleados del Prestador de Servicios, adquiriendo carácter permanente y de auto sustentabilidad. El enfoque de esta capacitación en Hidrometría son los referentes a los elementos de macro y micro medición, actividades indispensables para el control y gestión de las pérdidas de agua en los sistemas de abastecimiento de agua. La macro medición es tratada como siendo todo el proceso inherente a la medición y estimación de los parámetros operacionales hidráulicos de los sistemas de abastecimiento, con énfasis en la distribución de agua, así, entre los parámetros de intereses están el monitoreo y operación de los sistemas de abastecimiento con las mediciones de caudal. La micro medición es presentada como fundamento efectivo para cerrar el concepto de reducción y control de las pérdidas de agua. Los gestores de los sistemas se tienen que concientizar que es necesario mantener funcionarios expertos en medición o al revés, la alternativa es continuar con la operación empírica de los sistemas de abastecimiento de agua que pueden traducirse en elevados índices de pérdidas. Basado en tales fundamentos son presentados a continuación los principios de metrología y de medición. Principios de Metrología: En el tema específico se encuentran abordados los principales conceptos referentes a la precisión de los medidores. Medidores de caudal: Son presentados los principales medidores de caudal utilizados en abastecimiento de agua y se describen sus principios de funcionamiento, sus características constructivas, detalles de instalación y observaciones referentes a las ventajas y desventajas de cada modelo. Calibración de macro medidores: Están abordados los procedimientos utilizados para la correcta medición de los macro medidores de caudal. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 4

5 2. PRINCIPIOS DE METROLOGÍA Antes de iniciar la descripción de los equipos utilizados en macro medición, es importante el entendimiento de conceptos relacionados al desempeño de los equipos de medición de uso común en agua y saneamiento, apuntando a la confiabilidad de los datos suministrados y posterior interpretación y utilización de los mismos ERROR DE MEDICIÓN El error de medición expresa el desvío que el valor indicado por el aparato de medición presenta con relación al valor real de la grandeza que es medida. Se pueden definir dos tipos distintos de errores: ERROR ABSOLUTO DE MEDICIÓN: Es el resultado del valor de una medición menos el valor real del parámetro medido. ERROR RELATIVO: Es el resultado de la división entre el error absoluto de medición por el valor real del parámetro medido. El error relativo, también es llamado de desvío y es el más utilizado. El valor real del parámetro es determinado por instrumentos o sistema de medición que sea ampliamente reconocido como teniendo las más altas calidades metrológicas y cuyo valor es aceptado como referencia. El instrumento, o método de medición, con estas características puede ser nombrado de Padrón Primario del Sistema Primario de Medición. PADRÓN PRIMARIO PARA MEDICIÓN DE CAUDAL Se considera como padrón primario para las medidas de caudal, la relación del volumen sobre el tiempo, siendo el volumen expreso por el peso de determinado recipiente lleno de líquido en determinada densidad. Este padrón primario es utilizado en los laboratorios de calibración y certificación de macro medidores de caudal. Se puede imaginar que para la calibración de macro medidores de diámetro grande son necesarios grandes volúmenes y por tanto los recipientes para la realización de estos ensayos son tanques de grandes dimensiones. Además de los tanques son necesarias balanzas de gran precisión para la determinación del peso de la masa líquida. Por este motivo, como fue mencionado, estos equipos solamente existen en laboratorios especiales. En la imposibilidad de realizar las mediciones y calibraciones de instrumentos en laboratorios y considerando que muchos de los instrumentos utilizados en agua y saneamiento para medición de caudal, además de grandes dimensiones, tienen características de precisión asociadas a su punto de instalación, se utiliza la determinación de caudal por técnicas de pitometria como siendo un proceso de medición que sirve de referencia en la determinación de caudal (Padrón Primario) CALIBRACIÓN Calibración de un aparato es un conjunto de operaciones que establece, bajo condiciones específicas, la relación entre los valores indicados por un instrumento de medición considerado padrón de referencia y el aparato a ser calibrado. El proceso de calibración es resultante del establecimiento de los valores y en la indicación de correcciones a ser aplicadas al instrumento calibrado. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 5

6 2.3. PRECISIÓN Representa la posibilidad de error esperado en la medición de la grandeza, siendo un error inherente al proceso de medición utilizado. La precisión puede ser expresa de dos formas: como un intervalo porcentual relacionado al fondo de escala (la capacidad máxima del aparato) o al valor instantáneo indicado PRECISIÓN RELACIONADA AL FONDO DE ESCALA (f.e.): Expresa el porcentual máximo admitido de error relacionado al fondo de la escala, así, por ejemplo, un medidor de caudal con escala variando de 0 y 400 m³ /h y precisión de más o menos 2% de fondo de escala (2% f.e), admite un error de más o menos 8 m³/h en cualquier punto do intervalo de medición (8 m³/h = 2% de 400 m³/h) PRECISIÓN RELACIONADA AL VALOR INSTANTANEO (v.i.): La precisión, en este caso, es expresa en porcentaje del valor instantáneo (v.i), significa que el porcentual de error admitido, se refiere al valor medido. Por ejemplo, un medidor de caudal con precisión de más o menos 2% de valor instantáneo (2% v.i), tendrá un error tolerado de más o menos 1 m³/h, cuando estuviera indicando 50 m³/h (1m³/h = 2% de 50 m³/h). Cuando indicare 150 m³/h tendrá un error tolerado de más o menos 3 m³/h (3 m³/h = 2% de 150 m³/h) y así por delante. Se percibe que para los instrumentos de misma precisión porcentual, aquella que tuviere indicada esta precisión en relación al valor instantáneo, será más precisa que aquella cuya precisión está expresa en términos del fondo de escala ANCHO DEL RANGO O RANGEABILIDAD Es la relación entre el valor máximo y mínimo posible de ser medido por el equipo con la misma precisión. Por ejemplo, para un medidor de presión con un valor máximo de escala de 400 mca, precisión de 2% f.e. y rangeabilidad de 10:1 significa que la precisión de 2% de fondo de escala será respetada en el rango de medición entre 40 mca e 400 mca (400/10 = 40). Fuera de este rango de medición ninguna garantía se tendrá en cuanto al error de medición que puede haber. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 6

7 3. MEDIDORES DE CAUDAL Los equipos no determinan directamente el caudal, este valor es obtenido a través de las relaciones existentes entre: Velocidad del fluido y área de la sección transversal de la tubería: Caudal = velocidad x área (ecuación de la continuidad) Volumen y tiempo: Caudal = volumen / tiempo De esta forma la precisión del macro medidor se relaciona directamente con la precisión con la cual se determina la velocidad y área de la tubería en el primero caso y el volumen y tiempo en el según caso. Cualquier imprecisión que ocurra en uno de los factores refleja en la imprecisión del equipo. Ejemplo: Un macro medidor que tenga en su principio de medición basado en la relación de velocidad y área, caso sea instalado en un local donde ocurren variaciones aleatorias y bruscas del perfil de las velocidades (próximo a las interferencias) puede tener su grado de precisión muy perjudicado en comparación a la precisión definida por el fabricante. Una característica básica de los medidores de caudal es la de tener dos elementos distintos: Elemento primario: es el dispositivo del medidor que se encuentra directamente en contacto con el fluido, teniendo como función transformar el caudal en otra grandeza física medible. Elemento secundario: es el dispositivo responsable por la transformación de la grandeza física obtenida del elemento primario en información adecuada para lectura, ya sea en el propio local o a la distancia. Con estas definiciones se puede agrupar los medidores de caudal utilizados en agua y saneamiento en las siguientes familias: a) Medidores velocimétricos Equipos en el cual el elemento primario percibe el caudal en términos de velocidad. El elemento secundario de estos medidores es un conjunto de engranajes en que la velocidad es contabilizada de forma a ser expresada en volumen. Alternativamente el medidor velocimétrico puede tener un elemento secundario que convierte la velocidad en pulsos, los cuales debidamente contados pueden ser convertidos en volumen o caudal cuando se considera el tiempo. Pertenecen a esta familia los medidores del tipo: - Woltmann; - Turbina o turbo-hélice - Micro turbinas Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 7

8 b) Medidores deprimogeneos Equipos en que el elemento primario percibe el caudal en términos de diferencial de presión. La diferencia de presión, por su vez, es asociada con la velocidad del fluido, según la ecuación de Bernoulli. El elemento secundario de estos equipos debe convertir la diferencia de presión en valores de lectura convenientes. Pertenecen a esta familia, los medidores de los tipos: - Tubo pitot - Tubo venturi - Placas de orificio c) Medidores electrónicos Equipos en que el caudal es convertido en impulsos eléctricos. Pertenecen a esta familia, entre otros, los siguientes tipos de medidores: - Magnéticos - Ultrasónicos - Vórtice d) Medidores volumétricos. Equipos en que el caudal es determinado por el número de veces en que es llenada una cámara de volumen conocido. e) Medidores de canal abierto Equipos en que el caudal es relacionado a la pérdida de energía (resalto hidráulico), expresada en altura de columna de agua. Pertenecen a esta familia, entre otros, los siguientes medidores: - Canal Parshall - Vertederos A continuación es presentada las características de los medidores mencionados MEDIDORES VELOCIMÉTRICOS Su funcionamiento está basado en un rotor de varias paletas montadas en ángulos (turbinas), directamente o perpendicularmente al flujo. La velocidad de rotación de la turbina es proporcional al caudal. A continuación se presentan los modelos más utilizados: MEDIDORES WOLTMANN Reciben este nombre en homenaje al Ing. Reinhard Woltmann que en 1790 introdujo el uso de molinetes en las mediciones de ríos y canales. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 8

9 El medidor del tipo Woltmann tiene su funcionamiento basado en un molinete o turbina instalada dentro de un conducto cerrado, actuando al flujo en la dirección axial en relación al eje del molinete. Dos subclases de medidores Woltmann: MEDIDORES WOLTMANN VERTICALES Tienen el eje de la turbina perpendicular al eje de la tubería donde está instalado. Como característica se destaca que el flujo al atravesar el medidor es obligado a hacer un movimiento en forma de S, fenómeno que genera un momento sobre el eje. Este esfuerzo en un medidor malo dimensionado causa el desgaste prematuro de las partes de apoyo de la turbina y del eje. Hay también un tipo especial de hidrómetro Woltmann vertical, donde su carcaza forma un ángulo recto entre la entrada y salida del aparato. Este hidrómetro es especificado para su uso en pozos. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 9

10 HIDRÔMETRO WOLTMANN HORIZONTAL En estos medidores el eje de la turbina es paralelo al eje de la tubería. Aparatos de mayor capacidad tienen la característica de que se puede remover su kit de medición sin la retirada de la carcasa de la tubería PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LOS MEDIDORES WOLTMANN Medidores verticales impactan con mayor pérdida de carga en comparación a los medidores horizontales; La turbina ocupa casi toda el área útil de la tubería, y son mucho más sensibles a la presencia de sólidos gruesos en la agua; Son menos susceptibles a las variaciones de la curva de velocidad en el punto de instalación, pero, con curvas irregulares de velocidad mayores esfuerzos son generados en el eje de la turbina y sus cojinetes. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 10

11 MEDIDORES DE TURBINA O HÉLICE Tienen semejanza constructiva con los hidrómetros Woltmann horizontales, difiriendo por la forma y dimensión del elemento móvil. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 11

12 Medidores de turbina Principales características del medidor de turbina: Su elemento móvil no llena toda el área útil de la sección de la tubería y por tanto, es menos susceptible a presencia de sólidos gruesos en el flujo; Impactan con baja pérdida de carga; Presentan baja solicitud de esfuerzos en el eje y cojinetes de la turbina; Es necesario mayor cuidado con la ubicación de la instalación en función de la forma de la curva de velocidad, principalmente en tuberías de gran diámetro. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 12

13 MEDIDORES COMPUESTOS Consiste en la utilización de un medidor Woltmann en paralelo con un hidrómetro de pequeña capacidad. Estés aparatos tienen una válvula que, a bajos caudales, se cierra automáticamente, desviando toda el agua del medidor Woltmann para el medidor pequeño. Medidores compuestos Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 13

14 Principales características del medidor compuesto: Uso para ramales de consumo de grandes volúmenes con gran variación de caudal. El volumen registrado por el aparato es la suma de los volúmenes registrados en los dos medidores. Necesidad de mantenimiento periódico en la válvula de control de flujo MEDIDORES PROPORCIONALES O SHUNT Su principio de medición se basa en la proporcionalidad existente entre la cantidad de agua que atraviesa una tubería principal y la que atraviesa una derivación donde existe un medidor de pequeña capacidad. Medidor proporcional Principales características del medidor proporcional: Generalmente es utilizado para mediciones de volúmenes no continuos como el abastecimiento de embarcaciones e irrigación, por ser de fácil transporte e instalación. Costo reducido. Precisión baja. Es una importante alternativa para mediciones de bajo costo, pero necesita de calibraciones periódicas con más frecuencias CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS DE LOS MACROMEDIDORES VELOCIMÉTRICOS En general los macro medidores velocimétricos permiten la transmisión de señales para indicadores ubicados a distancia del punto de instalación. Por este hecho algunos aparatos no tienen carátulas incorporadas al medidor. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 14

15 Dependiendo de la capacidad del medidor la indicación de su relojería debe ser multiplicada por 10 o 100, caso haya esta necesidad, existe esta indicación en la carátula del aparato. OBS: Esta es una característica de alta importancia en el proceso de lectura para fines de facturación. Inconsistencias pueden surgir a partir de la siguiente duda: el lector debe anotar la lectura ya multiplicada por el factor o esta multiplicación es realizada por el sistema comercial? CARACTERÍSTICAS DE PRECISIÓN Y DIMENSIONAMIENTO HIDRÓMETROS WOLTMANN La gráfica a continuación presenta la curva típica de errores de los medidores velocimétricos del tipo Woltmann. Observese que es semejante a la curva de errores de los medidores domiciliares. Curva típica de errores de los medidores Woltmann Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 15

16 Observase que es característica de este tipo de medidores la existencia de dos campos de medición: Campo inferior de medición: intervalo de los caudales comprendidos entre el caudal mínimo y el caudal de transición para lo cual la medición puede presentar errores entre +/- 5% del valor instantáneo (vi). Campo superior de medición: intervalo de los caudales superiores al caudales de transición hasta el caudal de sobrecarga para el cual la medición presenta error admisible +/- 2% vi. Observando la curva de error presentada se puede definir como criterios básicos para dimensionamiento de medidores velocimétricos Woltmann las siguientes consideraciones: El medidor debe ser dimensionado de manera a funcionar siempre en los caudales del campo superior de medición. Es bueno que el caudal máximo de funcionamiento sea próximo a 70% del caudal nominal, evitándose así desgaste excesivo del aparato. Se debe observar que, por definición, el caudal de sobrecarga solamente puede ser alcanzado durante un corto período de tiempo, bajo el riesgo de dañar el mecanismo de medición HIDRÓMETRO DE TURBINA O HÉLICE Estos medidores presentan como característica de funcionamiento el desvío de medición de +/- 2% en el intervalo de velocidades de flujo de 0,3 m/s a 3,0 m/s. Error (%) + 2% - 2% 0,30 m/s 3,0 m/s Curva típica de erro do hidrómetro de hélice Velocidad (m/s) La única observación para el dimensionamiento de este medidor es que la velocidad del flujo esté entre 0,3 y 3,0 m/s. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 16

17 La tabla siguiente presenta para algunos diámetros de tubería y los caudales para los cuales la velocidad está dentro del intervalo de medición de este equipo. DIAMETRO VELOCIDAD = 0,3 m/s VELOCIDAD = 3,0 m/s L/s 53 L/s L/s 94 L/s L/s 147 L/s L/s 212 L/s L/s 289 L/s L/s 377 L/s L/s 477 L/s L/s 589 L/s Para poder garantizar este intervalo de caudal, principalmente la velocidad mínima, se puede reducir el diámetro de la tubería, instalando el medidor entre dos reducciones. En las tuberías de gran diámetro, la conformación de la curva de velocidades pasa a influenciar en la precisión de la medición y en el balance de esfuerzos en la turbina o molinete del equipo. Por esta razón, para la instalación de macro medidores de hélice los fabricantes recomiendan las siguientes distancias mínimas: PIEZA QUE VIENE ANTES Junta Reducción o ampliación Curva Válvula de compuerta (abierta) 2 curvas en secuencia DISTANCIA MÍNIMA (en relación del diámetro de la tubería) 5 x D 5 x D 12 x D 25 x D La experiencia muestra que, en determinados casos, las distancias recomendadas no son suficientes para garantizar la precisión en las medidas. Por este hecho es recomendable que la determinación del local de la instalación de un macro medidor de hélice en unidades operacionales sea precedida por un minucioso levantamiento pitométrico en el local donde se pretende instalar el medidor. Además, se recomienda que la calibración de macro medidores de gran diámetro sea hecha en campo por medio de pitometría. Para tanto, existe la necesidad de instalación de una estación pitométrica cerca al aparato MEDIDORES DE MICROTURBINA Son medidores en el cual es inserido una pequeña turbina, en la punta de una varilla introducida al interior de la tubería a medir. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 17

18 Macro medidor tipo micro-turbina Por sus características, mide la velocidad puntual de una corriente de flujo y el caudal es calculado multiplicándose el área de la tubería por la velocidad medida, corregida por una constante. En consecuencia del perfil de velocidades que ocurre en el interior da tubería, valores diferentes de velocidad son obtenidos conforme el punto de la sección. R Curva de velocidades en una tubería Es fácil de comprender que dependiendo del punto de penetración del equipo, la velocidad medida no representa la velocidad promedio de la sección. Caso una sección aleatoria sea utilizada para la obtención del caudal (Caudal = Velocidad x Área), errores graves pueden ser cometidos. En el caso de una curva de velocidades que tenga perfil perfectamente simétrico y parabólico, se puede determinar teóricamente que el punto situado a 0,7 del radio, medido a partir del eje central de la tubería, representa la velocidad promedio. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 18

19 Pero, estas condiciones de curva de velocidad difícilmente son alcanzadas en situaciones reales de campo. Las recomendaciones sobre el punto de instalación (penetración) del equipo hecho por los fabricantes están basadas en esta premisa de curva ideal. R 0,7 R PONTO REPRESENTATIVO DE LA VELOCIDAD PROMEDIO (EM CONDIÇÕES ESPECIAIS) La distribución de velocidades simétrica es observada solamente cuando existe tramo recto relativamente grande antes del punto de levantamiento de la curva de velocidades en la sección (de la orden de 30 a 100 veces el diámetro de la tubería). Por estas razones expuestas, la instalación de este tipo de medidor debe ser precedida de un riguroso levantamiento del perfil de la curva de velocidades en el local de la instalación y solamente después de un análisis del perfil de velocidades hecho con mucho criterio, se escoge el punto de instalación / inserción del equipo OBSERVACIONES GENERALES SOBRE LOS MEDIDORES VELOCIMÉTRICOS Presencia de impurezas. Los medidores del tipo Woltmann son sensibles a la presencia de partículas sólidas en el líquido, por lo tanto no son aplicables para mediciones en agua cruda. Influencia del golpe de ariete. Medidas precisas de caudal solamente son posibles para flujos estacionarios. En una red de abastecimiento ocurren aceleraciones y desaceleraciones repentinas, resultando en formación y propagación de olas de choque. El cierre rápido de una válvula, la partida y la parada de bombas, puede resultar en esta ola de choque el golpe de ariete - con una consecuente sobrecarga sobre los componentes del medidor y, a pos repetidas sobrecargas, desgaste prematuro del aparato. Facilidades para montar / desmontar. Cuidados especiales deben ser tomados con el objetivo de facilitar la instalación y retirada de los aparatos de grande diámetro. Aconsejase la utilización de uniones Gibault o mecánicas antes y después del aparato. Asimismo, aconsejase cajas protectoras de dimensiones adecuadas para permitir el manoseo de los aparatos. Condiciones de mantenimiento. Medidores velocimétricos exigen mantenimiento y verificación constante de sus mecanismos móviles (en lo mínimo a cada año). Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 19

20 Para posibilitar su desmontaje deben ser instalados válvulas y registros que permiten su aislamiento de la línea. Es común la existencia de medidores velocimétricos que, por la forma como fueron instalados, dificulta o impide su mantenimiento, por lo que hay que hacer parada total del sistema y vaciamiento de redes, conductoras y hasta tanques. Por esta razón es altamente recomendado que medidores velocimétricos sean instalados en líneas que tengan by-pass de modo a asegurar su mantenimiento sin la necesidad de interrupción del funcionamiento de la misma. Instalación y mantenimiento con la línea en carga. Algunos modelos de medidores velocimétricos de hélice permiten su instalación y posterior mantenimiento con la tubería en carga, siendo esta una gran ventaja de estos modelos MACROMEDIDORES DEPRIMOGENEOS La mejor forma de comprender el funcionamiento de los medidores deprimogeneos es por la aplicación de la Ecuación de Bernoulli entre dos puntos, entre los cuales haya sido insertada una pérdida de carga. (1) (2) γ + V 2 1 2g + z 1 = p 2 γ + V 2 2 2g + z 2 + h (1 2) p 1 Suponiéndose que los puntos (1) y (2) tengan la misma cota y estén suficientemente próximos, la diferencia de presión entre ellos será proporcional apenas la diferencia de velocidades promedios del flujo en (1) y (2). En los medidores deprimogeneos la determinación del volumen de fluido que atraviesa una sección conocida es hecha por medio de la medición diferencial de presión entre dos puntos. La ecuación de Bernoulli fue formulada considerando velocidades promedios en las secciones transversales. Entretanto, como ya fue visto, cada sección distinta de una tubería puede presentar variaciones en su curva de velocidades. Por esta razón deben se aplicar coeficientes de corrección a la ecuación de Bernoulli cuando se utiliza medidores deprimogeneos. Estos coeficientes de corrección son determinados en laboratorio, en general siendo motivo de exhaustivos ensayos. Con la aplicación del coeficiente de corrección formulase la ecuación general de los medidores deprimogeneos: Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 20

21 Donde: Q.. Caudal K.. Constante del medidor P Diferencial de presión El valor de la constante K engloba correcciones debidas a la sección de flujo, aceleración de la gravedad, deformaciones de la curva de velocidades, pérdidas de carga en el interior del medidor entre otras. Esta constante es determinada en laboratorios o en ensayos en campo. Entre los principales medidores deprimogeneos se destacan: PLACA DE ORIFÍCIO El diferencial de presión es formado por el paso del fluido a través de un orificio hecho en una placa. Placa de Orificio Medidores deprimogeneos son bastante influenciados por el perfil de velocidades y por esta razón se deben tomar cuidados para que su instalación sea alejada de piezas que provocan turbulencias en el flujo. En general, las distancias que deben ser observadas antes y después del medidor son las siguientes: Distancias Mínimas Pieza Aguas Arriba Aguas Arriba Aguas Abajo Un solo cambio de dirección (curva, T, Y) 17 D 4,5 D Dos cambios de dirección en el mismo plano (dos curvas) 22 D 4,5 D Reducción o Ampliación 13,5 D 4,5 D Válvula (exceptuando válvula compuerta totalmente abierta) 44 D 4,5 D VENTAJA Costo del equipo e instalación bastante reducido; No necesita de mantenimiento; Presenta gran precisión cuando correctamente dimensionada. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 21

22 DESVENTAJA Introducen grandes pérdidas de carga en las tuberías; Presentan reducida rangeabilidad (ancho de rango); Necesita de equipos accesorios (secundario) para detección y registro de los diferenciales de presión. PRECISIÓN La precisión de las placas de orificio varia conforme los criterios de diseño utilizado, pudiendo variar de 0,5% fe hasta 4% fe, a lo largo de su rango de medición que es definida durante su diseño. Es también definido en diseño el valor del diferencial de presión esperado, que presenta relación directa con el diámetro del orificio TUBOS VENTURI En los tubos Venturi el diferencial de presión es provocado por los aumentos de velocidad cuando el fluido atraviesa una sección de diámetro reducido en relación a una sección de aguas arriba. Existe una variedad de modelos de tubo Venturi, cada uno con diseños diferentes de los tramos de diámetro reducido, pero básicamente todos presentan las mismas características. Diferentes modelos de Tubos Venturi Análogamente a las placas de orificio, los tubos Venturi tienen los valores de su constante K definidas de acuerdo con sus dimensiones y formas de construcción. La constante de un tubo Venturi puede ser determinada en campo por medio de las técnicas de pitometría. INSTALACIÓN Los tubos Venturi son instalados como cualquier otra pieza de una tubería, pudiendo ser con brida, en la instalación en tuberías existentes, entre juntas de montaje (gibault, mecánicas o mismo unión universal). Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 22

23 El tubo Venturi es menos sensible al perfil de velocidades de la sección. Mismo así, debe ser instalado con las siguientes longitudes de piezas de piezas que pueden ocasionar turbulencia en el flujo: Distancias Mínimas Pieza Aguas Arriba Aguas Arriba Aguas Abajo Un solo cambio de dirección (curva, T, Y) 4 D 2 D Dos cambios de dirección en el mismo plano (dos curvas) 4 D 2 D Reducción o Ampliación 8 D 2 D Válvula (exceptuando válvula compuerta totalmente abierta) 6 D 2 D VENTAJAS Relativamente baratos; Conocidos hace más de un siglo; Resistentes (no tienen piezas móviles); No requieren calibración constante Tienen respuesta rápida en flujos pulsantes o intermitente Lectura directa de caudal (control) No necesita de mantenimiento; Presenta gran precisión cuando está correctamente dimensionado. DESVENTAJAS Exactitud pobre (± 2%); Introduce pérdida de carga; Sensibles al perfil del flujo; Rango limitado(1:3 o 1:4), o sea reducida rangeabilidad (ancho del rango); Depende de la calidad de la medición; Pérdida de exactitud con el tiempo; Necesita de equipos accesorios (secundario) para detección y registro de los diferenciales de presión. PRECISION DEL TUBO VENTURI Análogamente a las placas de orificio, la precisión de los tubos Venturi están directamente relacionada a su diseño y cuidados constructivos, variando de valores de 1% fe hasta 4% vi TUBO PITOT El tubo Pitot es un instrumento deprimogeneo con la característica de medición de velocidades puntuales. Por esta razón las mismas consideraciones hechas para el medidor de micro turbina son aplicables al tubo Pitot. Así, las técnicas de pitometría involucran varias acciones, desde la determinación del diámetro real de la tubería hasta el trazado de la curva de velocidades. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 23

24 Tubo Pitot Las técnicas de determinación de velocidades y realización de ensayos con este instrumento debe ser motivo para hacer un manual específico. Es importante resaltar que por las características de operación de este equipo es de bajo costo, el mismo es utilizado como equipo de referencia para calibraciones de diversos tipos de macro medidores permitiendo evaluar diversos factores que afectan la precisión de equipos de medición en funcionamiento en el campo, como son: Presencia de aire en la tubería; Verificación del llenado completo de la tubería; Levantamiento del perfil de velocidades en la tubería MEDIDORES ELETRÓNICOS Estos medidores son caracterizados por la presencia componentes electrónicos bastante desarrollados como base de sus sistemas de mediciones MACROMEDIDORES MAGNÉTICOS El principio básico de los medidores magnéticos es semejante al de un generador eléctrico. De acuerdo con las leyes de Faraday, el movimiento de un fluido conductor atravesando un campo magnético induce una tensión en la dirección normal al del campo magnético y la dirección media de las partículas del fluido. De acuerdo con Faraday, la tensión eléctrica (E) inducida por un conductor en movimiento en un campo magnético es dada por la siguiente fórmula: V Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 24

25 Dónde: E... Tensión generada por el fluido conductor B. Densidad del fluido que atraviesa el campo magnético L. Distancia entre los electrodos (igual al diámetro interno de la tubería) V. Velocidad promedio del fluido Principio de funcionamiento del macro medidor de caudal magnético El medidor magnético contiene una pareja de bobinas magnéticas ubicadas en vuelta del tubo y una pareja de electrodos se encuentra en contacto con el fluido. Siendo la distancia entre los electrodos conocidos, la tensión que se forma entre los electrodos es directamente proporcional a la velocidad del fluido. Esta tensión es pequeña, de la orden de mili voltios y por esta razón los cables de señal del medidor electromagnético son de construcción especial y deben ser proveídos por el propio fabricante, que debe ser informado sobre las distancias entre el tubo y el elemento electrónico que registra la señal. El principio de funcionamiento está basado en el fluido que es un conductor que cuando pasa por el interior del medidor corta el campo magnético generado por la pareja de bobinas que son alimentadas por una fuente de corriente alternada y en este caso genera una pequeña tensión que es proporcional a la velocidad promedio del fluido. Funcionamiento del macro medidor magnético Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 25

26 El pequeño voltaje generado es amplificado en una señal analógica estándar para instrumentación (4 20mA). El caudal es dado como a continuación: Dónde: Q Caudal A Área transversal del medidor V Velocidad promedio por la Ley de Faraday como a seguir; V V A la cual sustituyendo viene: Cuidados que se deben tener: La bobina del medidor magnético no debe estar expuesta a esfuerzos. Recomiéndase que el medidor sea instalado entre juntas mecánicas de forma que estas absorban las tensiones provenientes de la dilatación / retracción de la tubería. El medidor magnético es muy sensible a la presencia de aire disuelto en la agua, por esta razón se debe verificar la presencia del mismo en el local de la instalación. Es de alta importancia que la tubería se quede permanentemente llena en el local de la instalación del medidor magnético. En conductos bajo presión esta observación puede parecer innecesaria, pero es relativamente común la existencia de bolsones de aire en aductoras, impidiendo su llenado total. Se debe instalar el medidor respetando la distancia mínima de 10 veces el diámetro de la tubería en relación a cualquier interferencia presente aguas arriba del medidor. Es extremamente necesario que haya un perfecto aterramiento eléctrico (polo a tierra) del equipo como forma de prevenir que corrientes parasitarias interfieran en las mediciones. El aterramiento debe tener resistencia inferior a 6 ohm. El aterramiento debe incluir el medidor, la tubería y el líquido, garantizando la ecualización del potencial y la eliminación de cargas nocivas. PRECISIÓN Los medidores magnéticos cuando son correctamente instalados y aterrados presentan precisión en el rango de 0,5% vi, en las velocidades de flujo por encima de 0,3 m/s. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 26

27 VENTAJAS Tecnología desarrollada y confiable; Sin partes móviles; Buena rangeabilidad (10 hasta 100:1); Presentan gran precisión; Diámetros variados; Buena repetitividad; Buen tiempo de respuesta; Pérdida de carga despreciable; Opera con flujos bidireccional; No tienen piezas móviles, siendo innecesario el mantenimiento en el tubo. DESVENTAJAS Interferencia electromagnéticas y de la red eléctrica (gran cuidado debe ser dado a la instalación eléctrica y aterramiento del medidor); Susceptible al perfil de velocidad Exige tramos rectos: >10D aguas arriba y > 5D aguas abajo Exige calibraciones sistemáticas Fluidos con conductibilidad eléctrica entre 0,05 hasta 20 ms/cm Problemas con electrodos Necesita de fuente de energía próxima. Dada a la casi ausencia de necesidad de mantenimiento en el tubo del medidor (elemento primario), difícilmente ocurrirán casos en que sea necesario la remoción del tubo, pero, son comunes problemas con contactos de los cables que se encuentra en la cabeza del medidor (presencia de humedad o mismo falla de conexión). Por esta razón, a menos que sea plenamente garantizado el aislamiento de la humedad y la perfección de las conexiones, debe ser preservado fácil acceso a la cabeza del medidor SONDAS MAGNÉTICAS El mismo principio de funcionamiento de los medidores magnéticos es utilizado en las sondas, las cuales pueden ser insertadas en registros de derivación de 1 (conocidos como taps, imprescindibles en las mediciones pitométricas) y, por tanto instalados con la tubería en carga. Estas sondas presentan características semejantes al tubo Pitot, siendo pasibles de ser utilizadas en mediciones de caudal discretos (no permanentes). Aspecto de la sonda magnética Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 27

28 Estas sondas son instaladas en registros de derivación de 1 (taps), con la tubería en carga. Las mismas observaciones hechas cuanto al perfil de la curva de velocidades para el medidor de micro turbina deben ser consideradas cuando de la utilización de la sonda magnética. VENTAJAS Medidores magnéticos presentan gran precisión; Su costo no depende del diámetro de la tubería; Bajo costo de instalación. DESVENTAJAS Gran cuidado debe ser dado a la instalación eléctrica y aterramiento del medidor; Necesita de fuente de energía próxima MACROMEDIDORES ULTRASÓNICOS En 1842, Christian Doppler descubrió que se una fuente de sonido se mueve en dirección al oyente, la frecuencia del sonido parecerá más alta para él. Si la fuente de sonido se mueve alejándose del oyente, la frecuencia sonora parecerá más baja. Aspecto de un medidor ultrasónico Este principio es utilizado por los medidores ultrasónicos, en dos formas distintas MEDIDORES DE EFECTO DOPPLER El efecto Doppler se da por la variación de la frecuencia que ocurre cuando las ondas de sonido son reflejadas por las partículas móviles del fluido y por esta razón, estos instrumentos son más adecuados para medir caudal de fluidos que contienen partículas capaces de reflejar ondas acústicas, como agua cruda, por ejemplo. Funcionamiento de un medidor de efecto doppler Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 28

29 La velocidad del fluido es obtenida mediante una relación directa entre la frecuencia del sonido que es emitido y lo que es captado, en general se utiliza la frecuencia de 0,6 a 1,2 MHz. El medidor mide las diferencias de frecuencia y partir de eso es determinada la velocidad del fluido y consecuente el caudal MEDIDORES DE TIEMPO DE TRÁNSITO Estos medidores requieren fluidos limpios y en estos medidores, un transductor-emisorreceptor de ultra-sonido es fijado a la parte externa del tubo, a lo largo de dos generatrices diametralmente opuestas. El eje que reúne los emisores-receptores forma con el eje de la tubería un determinado ángulo X. Funcionamiento de un medidor de tiempo de tránsito Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 29

30 Los transductores transmiten y reciben alternadamente un tren de ondas ultrasónicas de pequeña duración. El tiempo de transmisión - recepción es alterado en función de la velocidad del líquido conforme la ecuación a continuación: 1 V V Dónde: T Tiempo de transmisión - recepción Vs Velocidad del sonido Vi.. Velocidad promedio del líquido L... Distancia entre los sensores Las características de propagación y absorción del sonido varían conforme los materiales. Por esta razón los diferentes materiales utilizados en tuberías exigen ajustes específicos en el instrumento. De la misma forma, la presencia de incrustaciones en las tuberías altera las características de la propagación del sonido. La perfecta caracterización del espesor del tubo y la existencia de incrustaciones son necesarias para el correcto ajuste del equipo bajo pena de afectar la precisión de las mediciones en hasta 20%. Los medidores ultrasónicos son bastante afectados por la conformidad de la curva de velocidades, exigiendo su instalación distancias de 20 a 30 veces el diámetro de la tubería de cualquier interferencia. Son instalados externamente a la tubería, debiendo las superficies de contacto de los electrodos estar raspadas, removiéndose las incrustaciones. Los modelos utilizados actualmente incorporan en el mismo instrumento las mediciones por el principio del efecto Doppler y las mediciones por el principio de tiempo de tránsito, pidiéndose así ser instalada en las siguientes configuraciones: Formas de posicionamiento de las sondas del medidor ultrasónico Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 30

31 PRECISIÓN Cuando son bien instalados y estando debidamente determinado el espesor de la tubería, en la ausencia de incrustaciones en la tubería, estos equipos tienen precisión de 5% fe. Actualmente, desarrollos en la electrónica y compensaciones por algoritmos matemáticos programados tienen elevada la precisión de tales instrumentos MEDIDORES VOLUMÉTRICOS El principio de funcionamiento de estos aparatos consiste en el paso del fluido a través de cámaras de volumen perfectamente conocido. El propio fluido hace la movilización de estas cámaras, siendo el volumen obtenido por mecanismos que hacen el contaje del número de veces que las cámaras se llenan y vacían. Aspecto de un medidor de caudal del tipo volumétrico Existen varios modelos de este tipo de medidor, conforme el dibujo y disposición de las cámaras de medida. Básicamente los siguientes modelos son utilizados: MEDIDORES DE DISCO OSCILANTE En el medidor de disco oscilante, la pieza móvil es un disco con un rasgo radial que tiene en su centro una esfera y un pino axial y cuando el líquido entra en el medidor forza el disco a realizar la movilización oscilación. El pino superior ejerce un movimiento de rotación siendo su número de giros proporcional al volumen del fluido que pasa. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 31

32 Medidor volumétrico de disco de oscilación MEDIDORES DE PISTÓN OSCILANTE En este modelo de medidor el fluido es forzado a fluir entre una serie de cámaras, entre las cuales se produce un movimiento de un anillo que, dependiendo de su posición obliga al llenado o vaciado de las cámaras. El número de vueltas de este anillo es proporcional al volumen de fluido que pasa MEDIDORES DE ENGRANAGE Medidor volumétrico de pistón oscilante En este medidor, un conjunto de engranajes es ensamblado de forma que el flujo obligue su movimiento. El número de rotaciones de los engranajes es proporcional al volumen de fluido que pasa. Medidor volumétrico de engranajes Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 32

33 Este tipo de medidor volumétrico es muy utilizado en la medición de fluidos viscosos. En general es utilizado en las bombas de combustible CARACTERÍSTICAS DE LOS MEDIDORES VOLUMÉTRICOS Por las características de funcionamiento de estos medidores, ellos son sensibles a la presencia de partículas sólidas en el fluido, que generan desgaste por abrasión de la cámara de medición y, dependiendo de sus dimensiones, puede provocar el trabamiento del mecanismo. Los medidores volumétricos presentan gran precisión, decreciente con el tempo, en la medida en que haya desgaste y holgura en la cámara de medición. Los medidores volumétricos pueden ser instalados en cualquier posición en la tubería y, por no depender de la interferencia del perfil de velocidades en la sección, no necesitan distanciamiento de cualquier pieza. PRECISIÓN Los medidores volumétricos presentan precisión típica de 0,5% vi, siendo influenciada directamente por la presencia de partículas sólidas en el fluido. VENTAJAS Presentan gran precisión No necesitan de suministro externo de energía Pueden ser instalados en cualquier posición y en la ausencia de tramos rectos y/o con interferencias. DESVENTAJAS Necesita de equipos accesorios para indicación de caudal instantáneo; Necesita de líquidos limpios con ausencia de partículas sólidas; Causan gran pérdida de carga; Costo elevado de mantenimiento (sustitución de toda la cámara de medición); 3.5. CANAL PARSHALL Entre los medidores de canal abierto el más utilizado en agua y saneamiento es el canal Parshall. Esto equipo fue desarrollado por R. L. Parshall, en cooperación con el Departamento de Irrigación de los Estados Unidos. El canal Parshall es un tipo de venturi, consistiendo en un canal de entrada con convergencia de las paredes y base; un cuello con paredes paralelas y base inclinada hacia abajo y un canal de salida con paredes divergentes y base inclinada hacia arriba. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 33

34 Figura 26 Conformación de un canal parshall En la gran mayoría de las Plantas Potabilizadoras de Agua en Brasil la medición de las aguas crudas son realizadas por este tipo de medidor. No obstante existen en el mercado empresas especializadas en el diseño y ejecución de canal Parshall, muchos de los equipos existentes fueron moldeados en campo, en general aprovechándose de la ejecución del canal de entrada de la conductora de la planta de tratamiento insertándolo como una continuación de las paredes del mismo. Este instrumento de medición es bastante confiable y de bajo costo. Con los debidos cuidados relativos a su calibración, ofrece buenos índices de precisión, en general no presenta variaciones a lo largo del tiempo. Entretanto recomiéndase proceder a la calibración de rutina a cada año y al levantamiento completo de la curva de medición a cada tres años PRINCIPALES DIMENSIONES El esquema y tabla a continuación describen las principales dimensiones de este medidor, conforme estandarizado y ensayado por su creador. Las dimensiones originales se refieren a medidas inglesas, a las cuales fueran convertidas en la tabla a continuación. El nombramiento de canal, por convención, es realizada a través de la medida del cuello garganta, en general siendo referenciada en pulgadas, en tabla expresada con el nombre de Wn. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 34

35 Cámara Tranquilizadora para mediciones D ( 2/3 ) A W C A F B G E N K Características dimensionales del canal Parshall, según Parshall Tabla de dimensiones del canal Parshall y respectivos caudales en función del ancho del cuello Wn W A B C D E F G K N Qmin Qmax POL cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm L/s L/s 3 7,6 46,7 45,7 17,8 17,8 61,0 15,2 30,5 2,5 5, ,2 62,1 61,0 39,4 39,4 61,0 30,5 61,0 7,6 11, ,9 87,9 86,4 38,1 38,1 76,2 30,5 45,7 7,6 11, ,5 137,2 134,3 61,0 61,0 91,4 61,0 91,4 7,6 22, ,7 144,8 141,9 76,2 76,2 91,4 61,0 91,4 7,6 22, ,0 152,4 149,5 91,4 91,4 91,4 61,0 91,4 7,6 22, ,4 167,6 164,5 121,9 121,9 91,4 61,0 91,4 7,6 22, ,9 182,9 179,4 152,4 152,4 91,4 61,0 91,4 7,6 22, ,4 198,1 194,3 182,9 182,9 91,4 61,0 91,4 7,6 22, ,9 213,4 209,2 213,4 213,4 91,4 61,0 91,4 7,6 22, ,4 228,6 224,2 243,8 243,8 91,4 61,0 91,4 7,6 22, ,8 243,8 239,1 274,3 274,3 91,4 61,0 91,4 7,6 22, ,8 435,0 426,7 365,8 365,8 121,9 91,4 182,9 15,2 34, ,8 497,2 487,7 447,0 447,0 152,4 91,4 243,8 15,2 34, ,2 777,2 762,0 558,8 558,8 182,9 121,9 304,8 22,9 45, ,6 777,2 762,0 731,5 731,5 213,4 182,9 365,8 30,5 68, ,0 777,2 762,0 894,1 894,1 213,4 182,9 396,2 30,5 68, ,4 809,6 792,5 1056,6 1056,6 213,4 182,9 426,7 30,5 68, ,2 842,0 823,0 1381,8 1381,8 213,4 182,9 487,7 30,5 68, ,0 842,0 823,0 1727,2 1727,2 213,4 182,9 609,6 30,5 68, EQUACIÓN TÍPICA La ecuación típica del Canal Parshall es exponencial y es representada por la siguiente fórmula genérica: Dónde: Q = caudal (cuya unidad depende de K) Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 35

36 K = constante H = altura (medida a 2/3 de A) n = constante Como ejemplo, para Canal ejecutados rigurosamente conforme a las dimensiones presentadas, tenemos las siguientes ecuaciones: Canal de 3 : 2 1 Canal de 6 : 2 1 Canal de 9 : 1 Observaciones: Wn y H en pies y Q en pies cúbicos por segundo PRECISIÓN El canal Parshall y vertederos en general presentan precisiones típicas de +/- 2 a 4% vi. La precisión de canal Parshall está muy asociada a su sumersión, que es expresa por la relación entre los niveles de agua en el cuello (H) y en la sección convergente (H2). La relación H2 / H, expresada en %, es llamada de sumersión o ahogamiento. Una sumersión de 60% (para Canal hasta 9 ) y 70% para los demás, no afecta las condiciones de flujo. Valores superiores indican que perturbaciones ocurridas aguas abajo del medidor se propagan agua arriba. En estas condiciones el canal parshall es nombrado de ahogado y el caudal real será inferior al que se obtiene por el uso de la Fórmula Q = K x Hn. Para la determinación del caudal en canal ahogado será necesario e indispensable la aplicación de un factor de corrección. Obstáculos o falta de pendiente agua abajo son causas frecuentes de ahogamiento de los canales VENTAJAS No necesitan de suministro externo de energía; Son equipos de bajo costo; No necesitan de mantenimiento frecuente, limitándose a limpieza de sus canales; Permiten la medición de líquidos con sólidos disueltos DESVENTAJAS Necesitan de la existencia de canales a la entrada de las Plantas de Tratamiento de Agua. Ingeniería de Operación - Hidrometría Página 36