CABAL
Consisteix en un tram de tub, de
secció troncocònica, a l’interior del qual
s’insereix un pes (normalment una bola) que genera una
obstrucció al pas del fluid. La bola és
desplaçada amunt, pel pas del fluid, fins arribar al
punt en què la secció és suficient per a
permetre el cabal actual.
D’aquesta forma, en funció de
l’alçada a la que es troba la bola, dins del tub,
i d’una escala graduada s’obté el cabal
circulant.
Aquests aparells serveixen per a
líquids i per a gasos. N’hi ha diferents mides,
per cabals des de pocs cm3/min, fins a centenars de l/h.
La mesura d’aquests instruments es
pot veure afectada per la viscositat i la densitat del fluid.
Però, si aquestes són conegudes és
possible realitzar càlculs de compensació.
Aprofitant el canvi de
velocitat/pressió que s’experimenta
aigües-amunt i aigües-avall d’una
restricció situada en l’interior de la canonada,
és possible obtenir la mesura del cabal circulant. El
cabal resulta d’elevar al quadrat la pressió
diferencial mesurada.
Aquests indicadors de cabal aprofiten la
pressió diferencial per moure una agulla, sobre una
escala graduada en unitats de cabal.
La seva gran precisió i fiabilitat,
junt amb l’avantatge de no necessitar energia
elèctrica per al seu funcionament, els converteixen en
uns instruments molt útils en qualssevol tipus
d’aplicació.
Seguint el mateix principi emprat en els
indicadors per pressió diferencial, el senyal
corresponent a aquesta pressió diferencial
s’amplifica i condiciona per a poder ésser emprat
remotament.
Aquests instruments poden ésser
cecs o incloure indicació local.
Ofereixen molt bona relació
precisió/cost.
Hi ha dos sistemes de mesura ben
diferenciats, en funció del tipus de líquid a
l’aplicació.
Quan es tracta de líquids que
contenen sòlids o gasos en suspensió,
s’utilitza el principi Doppler per a la mesura de la
velocitat de pas. Quan es tracta de líquids nets,
s’utilitza el principi del Temps de Trànsit.
Els aparells Doppler emeten pulsacions
ultrasòniques a l’interior de la canonada, i en
rebre l’eco retornat per les partícules
sòlides, calculen la velocitat de pas en funció
del desfasament Doppler en la freqüència emprada.
Els aparells de Temps de Trànsit,
emeten un feix de pulsacions ultrasòniques a
l’interior de la canonada, aigües-amunt i
aigües-avall del punt d’emplaçament, i
calculen el diferencial de temps emprat en ambdós
recorreguts, essent aquest diferencial directament proporcional
a la velocitat de pas del líquid.
Aquests instruments disposen d’una
bona precisió, però sobretot suposen un estalvi
molt considerable d’instal•lació.
Amés, la seva facilitat
d’instal•lació permet de tenir aparells per
ús portàtil, equipats amb bateries per
màxima autonomia.
Aprofitant l’efecte de refredament
que el flux exerceix sobre una resistència calefactada,
absorbint una part del seu calor, aquests instruments ofereixen
una mesura de la quantitat de flux que circula per la canonada,
sota diferents condicions de pressió i/o temperatura.
Especialment dedicats a la mesura de cabal
de gasos, són capaços de mesurar el cabal
màssic del gas, compensant els canvis de pressió
i/o temperatura. Això és degut a què les
pèrdues de calor son les mateixes, tan si augmenta la
velocitat de pas, com si augmenta la densitat del gas (degut a
la pressió).
La seva precisió i facilitat
d’instal•lació els fa ideals en la mesura de
tota mena de gasos combustibles, així com de sistemes de
ventilació, o de rebuig de gasos residuals.
Els transmissors de turbina incorporen un
rotor oposat al pas del fluid, que en funció de la
velocitat de circulació d’aquest, el fa girar a
més o menys velocitat. La velocitat de gir del rotor
és, doncs, directament proporcional a la velocitat de
pas del fluid.
Les turbines poden ésser emprades
per a la mesura de cabals de líquids o de gasos, i
són uns dels instruments més precisos que es
poden trobar.
L’únic requisit important per
a l’ús d’aquests aparells és que el
fluid no ha de contenir partícules sòlides o, en
el cas dels líquids, bombolles en suspensió. La
presencia d’aquests elements pot causar errors greus en
la mesura o, fins i tot, l’obstrucció del rotor.
Aquests instruments disposen d’uns
rodaments, generalment ovalats, que empesos pel propi fluid i
en girar sobre ells mateixos, desplacen, en cada gir, un volum
de fluid conegut.
D’aquesta forma, independentment de
la densitat o la viscositat del fluid, comptant el nombre de
girs efectuats és fàcil conèixer el cabal
que ha circulat per la canonada.
Només són aplicables a la
mesura de cabal de líquids i ofereixen una molt bona
precisió.
Se solen emprar en aplicacions de
comptatge (dispensadors, acumuladors, ...), i especialment quan
el fluid pot tenir grans variacions de viscositat i/o densitat.
No se solen recomanar per a fluids amb molt poca viscositat.
Quan en un flux s’insereix una
peça, amb forma determinada, obstruint una secció
de pas, a la cara posterior (aïgues-avall) d’aquesta
peça es formen remolins o vòrtexs. Aquests
vòrtexs es formen amb una freqüència que
resulta directament proporcional a la velocitat de pas del
flux.
Mitjançant l’ús del
sensor adequat és possible mesurar la
freqüència dels vòrtexs i per tant obtenir
la mesura de cabal.
Aquests transmissors són molt
emprats en la mesura de vapor, i de tota mena de líquids
de baixa densitat i viscositat.
Ofereixen molt bona precisió, i
degut a la seva construcció poden ésser
utilitzats com inserits en la canonada, sense haver de
tallar-la.
Seguint el mateix principi descrit per als
transmissors, aquests detectors poden ésser emprats tant
per a líquids com per a gasos.
Ofereixen molt bona repetibilitat, poden
suportar condicions de pressió i temperatura molt
elevades. Amés, és possible construir-los en
materials especials resistents a l’agressió
química, de forma que es poden adreçar a
qualssevol tipus d’aplicació.
Aquests detectors s’insereixen en la
canonada, de forma que el flux desplaça la pala i
l’acoblament magnètic, que produeix
l’actuació d’un contacte reed.
Poden suportar elevades pressions i
temperatures, i la seva instal•lació resulta molt
econòmica, especialment pel seu ample rang
d’aplicació, pel que fa al diàmetre de la
canonada.
Se solen emprar en la protecció de
tota mena de bombes, i per la seva fiabilitat, així com
la seva vida útil, resulten molt rendibles.
Aquests aparells consisteixen en un petit
tram de tub, en l’interior del qual hi ha un pistó
carregat amb un imant. En produir-se el desplaçament del
pistó, per l’empenta del flux, l’imant actua
sobre un contacte reed.
Generalment s’usen en canonades de
poc diàmetre, i poden suportar grans pressions.
La seva precisió i repetibilitat
és prou bona com per què siguin, normalment,
emprats en aplicacions crítiques com refrigeracions o
lubricacions.
Aquests detectors, pel mateix procediment
que els de pistó, oposen un disc al pas del fluid.
Això permet molta més repetibilitat, així
com la possibilitat d’arribar a canonades de més
gran diàmetre. També son molt emprats, en
circuits de refrigeració i en lubricació.