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En estos medidores se colocan sensores de temperatura y una fuente de calor instalados por dentro de la tubería, tal como se muestra en la figura.
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El principio de funcionamiento de un medidor de inserción simple, ilustrado por la figura, es el siguiente: |
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El calor es transferido al fluido por medio de una resistencia eléctrica inmersa en el fluido
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La potencia eléctrica entregada a la resistencia es igual al calor transferido al fluido (Q) y ésta se puede medir por medio de un vatímetro.
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T1 y T2 son dos termopares o RTD utilizados para medir la diferencia de temperatura.
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El flujo de calor viene dado por:
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Donde: |
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Q = calor transferido (BTU/hr)
W = flujo másico (lbm/hr)
Cp = calor especifico del fluido a presión constante (BTU/lbm °F)
T1 = temperatura del fluido antes de transferirle calor (°F)
T2 = temperatura del fluido después de transferirle calor (°F) |
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De la ecuación anterior se obtiene: |
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El calor específico se asume constante y como se conoce el valor de Q, al medir T2 – T1 se puede obtener el valor de W. |
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En el caso de un sensor comercial, ilustrado en la figura el principio de funcionamiento es el siguiente: |
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La porción calentada consiste de dos termopozos metálicos los cuales se encuentran haciendo contacto con medidores de temperatura (RTD).
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El calor se suministra a una rata constante por medio de una resistencia localizada en uno de los termopozos.
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La elevada temperatura de la superficie metálica de dicho termopozo se mide con un RTD (sensor activo).
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La temperatura del fluido de proceso se mide por un segundo RTD (sensor de referencia) con ensamblaje idéntico al del sensor colocado muy cerca del termopozo de referencia.
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En este ensamblaje el termopozo de referencia no es energizado y éste solo sirve como masa pasiva. Esto le da al sensor de referencia las mismas características dinámicas térmicas del sensor activo.
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Esta configuración asegura que cambios violentos en la temperatura afecten al sensor activo en la misma proporción que al sensor de referencia, manteniendo de esta forma la exactitud del instrumento. |
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