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Medición en presas de almacenamiento
3.5.1 Tecnología
doppler
y
tecnología tiempo en
tránsito
Cuando las ondas sonoras viajan con frecuencias
más altas de las que puede percibir el oído hu-
mano se califican con el término ultrasónico, en
la práctica corresponden a frecuencias superiores
a los 18 Khz. Las ondas con estas frecuencias altas
tienen longitudes de onda más cortas, por lo que
la difracción en torno a un obstáculo se reduce en
forma correspondiente a las dimensiones de éste.
Por lo tanto es más fácil dirigir y enfocar un haz de
ultrasonido. Asimismo las ondas ultrasónicas pue-
den atravesar sin dificultad las paredes metálicas o
plásticas de las tuberías. Esto en la práctica permite
que los sistemas de medición a base de ultraso-
nido puedan montarse sobre las tuberías. Esto es
muy importante si se quiere medir en tuberías por
donde circulan fluidos con propiedades corrosivas,
radiactivas y explosivas.
Las tecnologías empleando medidores acústicos,
doppler
y de tiempo de travesía, fueron desarro-
lladas al inicio de los años 70´s como métodos de
medición de flujo. El medidor
doppler
emplea la
transmisión de una onda continua mientras que
en el medidor tiempo en tránsito la transmisión es
a través de pulsos.
El avance más significativo que ha ocurrido en
este campo es la capacidad de los medidores de
flujo que emplean el método de tiempo de tra-
vesía para manejar aplicaciones con un nivel signi-
ficante de sólidos en suspensión y gases (burbujas
de aire), ya sea en tuberías o conductos abiertos.
Típicamente, los medidores
doppler
son utilizados
para estas aplicaciones, sin embargo, con su de-
sarrollo los medidores de tiempo de travesía son
cada vez más aceptados. Un medidor de flujo
do-
ppler
requiere de la presencia de sólidos suspendi-
dos o burbujas de aire para realizar correctamente
la medición del flujo. Esto no es necesario en un
medidor de tiempo de travesía.
Los medidores
doppler
, miden la velocidad de las
partículas, ya sean sólidos en suspensión o bur-
bujas de aire, que se desplazan en un fluido en
movimiento. Un transductor emisor emite señales
acústicas de frecuencia conocida, que son refleja-
das por las partículas en movimiento y que son
captadas por un transductor receptor. Los cambios
de frecuencia que se presentan entre la señal emi-
tida y la recibida y el resultado promedio de estas
diferencias se relaciona directamente con la veloci-
dad media de las partículas que se están moviendo
dentro del fluido, proporcionando de esta manera
la velocidad media del flujo.
Los medidores ultrasónicos de tiempo de trave-
sía están basados en el principio de que una se-
ñal acústica de alta frecuencia enviada hacia aguas
arriba, viaja más lentamente que una señal enviada
hacia aguas abajo (
Bureau of Reclamation
, 1997).
Midiendo el tiempo que emplean las señales acús-
ticas, enviadas en ambas direcciones a través de
una trayectoria inclinada, puede ser calculada la
velocidad promedio en esa trayectoria. Este tipo
