Interfases y Transductores

Presentación del tema: "Interfases y Transductores"— Transcripción de la presentación:

1 Interfases y Transductores
Medición de Flujo

2 Selección Existe una enorme cantidad de opciones cuando decidimos medir flujo. Existen cerca de 50 tipos diferentes de medidores de flujo. Las principales métodos se discuten a continuación.

3 Presión Diferencial Placas orificio Tubos Venturi Tubos de flujo
Boquillas de flujo Tubos Pitot Codos Impacto Area variable

4 Desplazamiento positivo
Pistones Engranes ovales Hélice giratoria

5 Medidores de Velocidad
Turbinas Vortex Electromagnéticos Ultrasónicos

6 Másicos Coriolisis Térmicos

7 Canal Abierto Vertederos Canal reducido

8 Puntos de partida Características del fluido a medir Exactitud
Características físicas: Gas o líquido, temperatura, densidad, viscosidad, conductividad, etc. Características químicas: Compatibilidad con los elementos del sensor. Exactitud Rango de medición Temperatura de operación

9 Q = K h (Caida de presión)
Presión Diferencial El método más utilizado para medir flujo. Se coloca una restricción en la tubería, la caída en presión resultante es proporcional al flujo de acuerdo a la fórmula: Q = K h (Caida de presión) d (densidad)

10 Presión Diferencial Ventajas Desventajas Para líquidos y gases
Fluidos viscosos o corrosivos No tiene partes en movimiento Casi no hay restricciones en el tamaño de la tubería y flujo Desventajas Rango de flujo 4:1 La densidad del material debe ser conocida o medida Alto costo de operación

11 Placa orificio

12 Placa orificio Ventajas Desventajas Elemento sencillo y económico
Costo del sistema independiente del tamaño de la tubería Buena repetibilidad a pesar de daños o incrustaciones en el orificio de la placa Desventajas Caidas de presión entre el 40 al 80% Pérdidas de exactitud por deterioro o incrustaciones en el orificio de la placa Exactitud del 1% Rango 10:1

13 Venturi

14 Tubo Venturi Desventajas Ventajas Grandes y pesados
Pocas pérdidas de presión Mayor resistencia a la abrasión Para uso con fluidos sucios o viscosos Reducen costos de equipo de bombeo Reducen costos de bombeo Desventajas Grandes y pesados Mayor costo de instalación

15 Tubo Pitot Miden dos presiones: Estática y de Impacto. Ventajas:
Bajo costo Sin partes en movimiento Fácil instalación Poca caida de presión

16 Codos Crean una restricción en la tubería Se crean fuerzas centrífugas
La fuerza en el interior del codo es proporcional a la densidad por el cuadrado de la velocidad La fuerza es inversamente proporcional al radio del codo

17 Medidores de impacto Sensan y miden la fuerza de impacto sobre una paleta ejercida por el paso del flujo Se tiene una indicación directa del flujo por la fuerza ejercida Pueden ser indicaciones mecánicas o electrónicas

18 Interruptores de Impacto

19 Área Variable ó Rotámetro

20 Pistones

21 Engranes ovales

22 Hélice Giratoria

23 Medidores de Turbina

24 Vortex

25 Medidores Electromagnéticos

26 Ultrasónicos

27 Coriolisis

28 Coriolisis Desventajas Ventajas Costo inicial
Costo incrementa con el tamaño Ventajas Mide la masa no el volúmen No afecta el No Reynolds

29 Vertederos

30 Térmicos R1 R2

31 Interfases y Transductores
Instrumentación Analítica

32 ¿Porqué es importante el pH?
RESIDENCIAS FABRICAS Por qué el pH es importante para nosotros? - Los desechos domésticos e industriales son enviados a las Plantas Municipales de tratamiento de desechos. De los dos tipos de desechos, de cual de ellos se ocupan las Plantas Municipales? - Éstas Plantas están designadas a encargarce principalmente de los desechos domésticos. - Los desechos industriales no deben arruinar ni dañar los procesos municipales. - El pH es un parametro importante para agua que tiene consecuencias en el sistema municipal de tratamiento de desechos. - Fuera de control el pH puede matar al microorganismo en la planta de tratamiento que requiere los desechos humanos. REPASO RÁPIDO: - Que tipos de desechosa municipales hay? Doméstico e Industrial. - Cuándo el pH está fuera de control, que problema puede causar? - Que la planta de tratamientos libére desechos humanos crudos. Que preguntas tiene usted? DESECHOS MUNICIPALES TRATAMIENTO

33 Electrodo de pH en vidrio - Valores en Milivoltios
Ácido Básico pH mV De qué se caracterízan los ácidos? Exceso de H+ Cáusticos? Exceso de OH- - El gráfico muestra valores de mV generados por un vidro en la medición de electrodos a 25C. - La salída del electrodo lineal es de 0 a 14, 59 mV / pH unid. Cuándo es positívo? Cuándo es negatívo? - Es positívo para ácidos ,negatívo para cáusticos. - A pH 7.0, no hay exceso de iones H+ o Oh-. El electrodo de salída es teóricamente 0 mV. Valores simples de pH. Ácido sulfúrico Sangre (humana) Limas Huevos blancos Vinos 3.0 Bicarbonato de sodio Naranjas Amoníaco Cervesa Hidroxido de sodio Ésto representa las aplicaciones de pH. Por ejemplo, las plantas empaquetadoras de jugos de naranja dében neutralizar los desechos antes de liberar los productos (ácidos cítricos). Repaso rápido: - Si la salída del electrodo es lineal de 0 a 14, los ácidos producen valores de mV positívos o negatívos? Positívos. -Si la salída del electrodo es lineal de 0 a 14, los cáusticos producen valores de mV positívos o negatívos? Negatívos. Que preguntas tiene usted?

34 Potencial de oxidación y reducción
Que es ORP? - ORP = Potencial de oxidación y reducción. Que debemos añadir a diario a nuestras piscinas? Cloro. Por qué? Para matar bacterias. Que cantidad de bacterias es aceptable en una piscina? Ninguna. - Se añade cloro a las piscinas no para matar bacterias existentes, sino para prevenir futuras bacterias. - El cloro mantiene la piscina lista para destruír (condición de oxidación permanente) y preparada para matar la bacteria inmediatamente cuando ésta entra a la piscina. - Las piscinas tienen potencial de oxidación. Que preguntas tiene usted? ORP determina habilidad para transferir electrones Mayores valores de ORP = Mayor capacidad de oxidación

35 ORP Escala de mV Desinfección OXIDANTES REDUCTORES
- Agua sin oxidantes o reductores, generalmente lee 250 a 300 mV en la escala. - Adición de oxidantes aumntan el valor de mV. Aplicaciones de desinfección son controladas a mV. - Adición de reductores bajan el valor de mV. - Los rangos normales de ORP son a En la práctica, aplicaciones generalmente van entre -200 y Repaso rapído: - Sin oxidantes o reductores, dónde baja el agua en la escala ORP? 250 a 300 mV. - Que debe añadir usted para subir los valores de mV? Oxidantes. - Para bajarlos? Reductores. - Entre que rangos en la escala de ORP las aplicaciones generalmente bajan? Entre 200 y 1000 mV. Que preguntas tiene usted?

36 Control residual de cloro
ppm cloro libre - ORP es más significativo cuando se controla un proceso de desinfección que oxidación en ppm de cloro. - Altas concentraciones de cloro pueden de hecho ser menos activas y menos capaz de desinfectar (A un pH alto) que bajas concentraciones en unl pH bajo. - El valor de ORP nos dice las verdaderas soluciones fuertes o la capacidad de oxidarce. - Segú la Organizació Mundial de la Salud (WHO), generalmente cuando el ORP está entre 650 y 750 mV proveerá inmediata desinfección de bacterias. -Otra reacción química (cianuro) requerirá significante tiempo de retensión para alcanzar la destrucción. Repaso rápido: - Que nos dice el valor de ORP? Las verdaderas soluciones fuertes o que pueden oxidarce. Que preguntas tiene usted?

37 Concentración de ozono
ORP puede usarce para medir ozono en agua para aplicaciones como: - Oxidación de inorgánicas. ( hierro, magnésio, sulfúro). - Orgánicas (bacterias) para desinfección y esterilización de piscinas. Hay otras diferencias en aplicaciones ORP ya que la química no depende del pH, el ORP puede ser utilizado solo para controlar la concentración de ozona. Recientemente muchas exitosas aplicaciones fueron en aquariums por la baja concentración de ozona en tanques de peces, delfines, tiburones y ballenas. Que preguntas tiene usted? OZONO EN AGUA

38 Electrodos de pH y de potencial de reducción-oxidación
Sensor plano y de forma de bulbo Resistores de identificación Cuerpo en PVC-C Conexión de enchufe de giro Juntas en doble “o-rings”

39 Electrodo de pH Vidrio resistente a HF Salida estándar en mV
Vidrio plano de menor impedancia Electrodo de combinación de unión doble

40 Instalación de un sensor de flujo
Montado en panel Montado en una tubería Integral Montado en la pared

41 Instalación de un medidor de pH
Montado en panel Montado en una pared Montado en una tubería Montado en un tanque

42 Aplicaciones Desmineralizadores

43 Características del controlador de lotes
Salida de corriente (4 a 20 mA) Capacidad de funcionamiento remoto y secuencial Fácil entrada de lotes Configuración sencilla y avanzada

44 Modo de funcionamiento sencillo
Controlador de lotes Modo de funcionamiento sencillo 0 % 100 % Contacto de lotes 0 % 100 % Salida del impulso del contador 130 ms pulso/unidad de ingeniería

45 Controlador de lotes Salida de corriente: Finalización del lote
0 % 100 % Salida de corriente: Finalización del lote Válvula de control Fin del lote 20 mA 4 mA 0 % 100 % 20 mA Válvula Válvula 4 mA 0 % 100 % 20 mA Impulso de 500 ms a 20 mA 4 mA

46 Aplicaciones del controlador de lotes
Adición química Enlatado/Embotellado Transferencia de fluidos Lavado industrial Reducción de ariete hidráulico con cierre en 2 etapas

47 Aplicaciones

48 Neutralización de ácido

49 Precipitación de hidróxido metálico
Polímero Ajuste de pH Floculación Separador sedimentario Clarificador Prensa de filtración

50 Destrucción de cianuro
Desechos crudos Cloro Tanque de reacción Etapa 1 Tanque de reacción Etapa 2 Clorador