Sección 5- Medida Experimental del Caudal




 

 

 

 

 

 

 




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En el caso de que exista la red de saneamiento de las distintas cuencas vertientes, se puede estimar el caudal midiendo experimentalmente el vertido de cada una de estas cuencas, que conectadas al colector que recoge las aguas residuales, serán enviadas hasta la estación depuradora para su tratamiento.




 

 

 

 

 

 

 

 



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El agua residual se puede transportar a la estación depuradora de dos maneras diferentes y en cada una de ellas se mide de forma diferente el caudal. Estas son mediante canales abiertos con la superficie del líquido expuesto a la atmósfera y sistemas cerrados donde el líquido está dentro de un tubo que se mantiene generalmente llenos.




 

 

 

 

 

 

 

 

 



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La medida del caudal en los sistemas abiertos es función de la altura que alcanza el agua. El método utilizado consiste en estrechar la sección transversal del canal para acelerar la circulación, conocido el ancho del canal, la altura que alcanza el agua es función de su velocidad. A partir de la velocidad del líquido y de su sección húmeda podemos determinar el caudal. Los sistemas de medida más empleados son los vertederos rectangulares o triangulares y los canales Parshall..


 

 

 

 

 

 

 

 



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Los vertederos rectangulares consisten en una estructura de rebose con la parte superior en forma horizontal, la cual se coloca transversalmente en el canal y perpendicular a la dirección de flujo. Si la parte horizontal llega de un extremo al otro del canal se llama vertedero sin contracción y si es más pequeña se denomina vertedero con contracción.



 

 

 

 

 

 

 

 





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Los vertederos triangulares son semejantes a los rectangulares pero la abertura del tabique tiene forma de V con un ángulo que varia entre los 60º y 90º. Existen otros tipos de vertederos como los trapezoidales, sumergidos, etc.






 

 

 

 

 

 

 

 


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El medidor tipo Parshall consiste en una depresión tipo Venturi, una depresión en el centro del canal con posterior ensanchamiento. Debido al paso del agua a través de la depresión se forma un resalto hidráulico, como la garganta es constante con la medida de calado se conoce el caudal. Estos medidores tienen una menor perdida de carga que los vertederos por lo que son más utilizados.





 

 

 

 

 

 

 

 


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Para facilitar la medida del caudal los canales parshall llevan incorporados o bien una regleta graduada o flotadores conectados al sistema de control cuya subidas o bajadas nos indican las variaciones de caudal, o bien sensores de eco ultrasónico. Los medidores ultrasónicos se colocan por encima de donde se desea medir el nivel de agua, se envían ultrasonidos que se reflejan en la superficie del agua volviendo al aparato receptor.




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La medida del caudal en las tuberías es en función de la velocidad del líquido circulante, ya que de acuerdo a la ecuación de continuidad conocido la velocidad y la sección calculamos el caudal. El método utilizado consiste en utilizar un elemento deprimógeno que nos crea una presión diferencial que es proporcional al caudal. Los sistemas de medida más utilizados son los Venturi, placas de orificio y  tubos Pitot.





 

 

 

 

 

 

 

 



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Los medidores Venturi como vimos anteriormente se basan en una depresión de la tubería que provoca una diferencia de presión entre la garganta y la sección de la tubería, como consecuencia de un aumento de la velocidad de paso del fluido. Estos sistemas suelen ser poco utilizados para aguas residuales ya que requieren un sistema de limpieza continua que impida obstrucciones

 





 

 

 

 

 

 

 



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Las placas de orificio están basadas en el mismo principio que el Venturi, se colocan en tramos de tubería recta y son más económicas que los Venturis. En su contra tiene que provoca una perdida de carga mayor que el Venturi (presión diferencial.



 

 

 

 

 

 

 




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Los tubos Pitot son tubos acodados cuyo principio es similar a los Venturi. Se colocan en tramos rectos, un tubo recibe el impacto de la corriente en el punto medio de la tubería y otro en la superficie. La diferencia de alturas entre ambos puntos nos permite conocer el caudal circulante. Son menos precisos que los Venturi y también son poco utilizados para aguas residuales que contengan gran cantidad de materia en suspensión.






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Existen otros muchos tipos de medidores de caudal como contadores de molinete, rotámetros, magnéticos y de ultrasonidos. Los medidores magnéticos consisten en una carrete que se adapta a la sección de la tubería, estos emiten una señal por inducción que es proporcional a la velocidad del fluido Es un sistema caro que requiere de alimentación a red o pulsos de corriente continua pero de gran utilidad para aguas residuales.


 

 

 

 







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