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Technical Documents - Documentos Técnicos: Annubar

Annubar

El Annubar es un tubo de Pitot especializado. Su diseño elimina muchas de las deficiencias en los tubos pitot mas viejos.

El Annubar se compone prácticamente de cuatro tubos de Pitot y evita los errores producidos como consecuencia de realizar la medición en un solo punto. Cada tubo tiene pequeños orificios para permitir la comunicación de presión. Las perdidas de energía, así como las perdidas de carga, resultan muy pequeñas.

El Annubar se compone de cuatro partes esenciales:

1. La sonda de alta presión con cuatro orificios encarados al flujo. Basado en los cálculos de Chebychef, relativos a las medidas de circulación del fluido, cada orificio capta una presión generada por la velocidad del flujo en cada uno de los cuatro segmentos iguales.

2. El tubo de interpolación colocado en la sonda de alta presión transmite la media de las presiones detectadas por los cuatro orificios a la cámara de alta presión del transmisor electrónico de presión diferencial. Esta media es la suma de presiones debidas a la velocidad y a la presión estática.

3. El orificio posterior capta la baja presión. La diferencia entre la alta presión del tubo de interpolación y la baja presión del orificio es proporcional, según la teoría de Bernouilli, al cuadrado del caudal. En ciertos tipos de Annubar el orificio posterior está situado en la sonda de alta presión, mientrás que en otros esta presión se capta mediante un tubo situado detrás de la sonda.

4. La cabeza de conexión transmite la presión diferencial al manómetro o transmisor electrónico.

El Annubar substituye con ventaja al Pitot, por su fácil instalación y la posibilidad de montarlo en tuberías existentes sin gran obra.

El tubo de Pitot promediador tiene múltiples puertos de venteo, como se muestra por las flechas, el propósito de los cuales es conseguir una presión diferencial medio a través del perfil de flujo.

Los diferentes fabricantes tienen diferentes formas y números de puertos. Los puertos corriente arriba están bloqueados desde los puertos de bajada por una barrera en el tubo. No hay flujo a través del tubo, sólo las fuerzas que fluyen se aplican al mismo, desarrollando presiones corriente arriba y corriente abajo.

Tubo de Pitot vs. Annubar

La diferencia básica entre ambos es que el Annubar obtiene un promedio de la velocidad del fluido tomando varias muestras de la corriente. Mientras que un tubo Pitot puede hacer lo mismo si el punto de inserción está en algún lugar en la corriente donde la velocidad es igual a la velocidad media.

El principio de tubo de Pitot es que mide la presión diferencial entre la toma de presión estática y la toma de presión total de un flujo. Por lo tanto, tal diferencial es proporcional al cuadrado de la velocidad del fluido. El tubo de Pitot está diseñado de tal manera que la abertura de la cámara de presión total se enfrenta contra la corriente y la punta del tubo tiene un perfil aerodinámico cónico. La abertura de la toma de presión estática se realiza sobre la superficie cilíndrica del tubo, es decir, en el plano perpendicular a la dirección de la corriente.  Al tener un conjunto de tubos (Annubar) a través de la tubería de permite un buen promedio del perfil de velocidad.

La comparación es entre un tubo de Pitot y un tubo de Pitot promediador (Annubar es la marca de un tubo de Pitot promediador. Annubar es un nombre comercial registrado con Emerson Process Management / Rosemount).

Un Annubar es similar a un tubo de Pitot para medir el flujo de gas o líquido en una tubería.

El tubo de Pitot mide la diferencia entre la presión estática y la presión de flujo de los medios en la tubería. El flujo volumétrico se calcula a partir de dicha diferencia usando el principio de Bernoulli y teniendo en cuenta el diámetro interior de la tubería.

Un tubo de pitot promediador flujo puede estar configurado para la medición de gas, líquido o vapor (sin corrección de gas húmedo).

Tubo Pitot:

Tubo Pitot promediador:

Cuatro razones por las que los industriales utilizan tubos Pitot promediador

1) Es problemático encontrar un único punto en una corriente de flujo que represente el flujo promedio. Se necesitaría una instrumentación portátil de flujo activo para obtener lecturas y un analista capacitado para determinar dónde está ese punto. ¿Quién puede permitirse el tiempo o el esfuerzo?

2) La celda de presión diferencial es el mayor porcentaje del costo, no el tubo. Hay ahorros mínimos en un tubo Pitot simple sobre un tubo de Pitot promediador.

3) Fuerzas de flujo. Las fuerzas de flujo pueden vencer a los elementos de flujo invasores. El tubo de Pitot promediador viene en modelos que se extienden a todo el diámetro de la tubería para el apoyo en ambos extremos. Los tubos de Pitot se pueden hacer resistentes, para su uso en aviones como sensores de velocidad, pero los estilos promediador predominan en el mundo industrial.

4) La pérdida de presión permanente es un factor importante en la elección de un elemento de flujo primario. Los tubos Pitot desarrollan presiones diferenciales relativamente bajas con una pérdida de presión permanente baja correspondiente. A veces, la presión disponible es marginal y minimizando la pérdida permanente de presión es un factor importante.

Aplicaciones del tubo de Pitot. El velocímetro

La velocidad del aire es una medida de la velocidad de un avión con respecto al aire que lo rodea. El  sistema de tubo de Pitot estático es un ingenioso dispositivo utilizado por aviones y barcos para medir la velocidad de avance. El dispositivo es realmente un indicador de presión diferencial y fue inventado por Henri Pitot en 1732. Un ejemplo de un indicador de presión de aire es un medidor de presión de neumáticos.

Figura : Tubo de Pitot estático

Figura : Tubo Pitot de aviación

El extremo abierto del tubo de Pitot, normalmente montado sobre un ala, queda orientado hacia el flujo de aire o agua (en un barco). El indicador de velocidad del aire en realidad mide la diferencia entre un sensor estático que no está en la corriente de aire y un sensor (tubo de Pitot) en la corriente de aire. Cuando el avión está en tierra, la presión en cada tubo es igual y el indicador de velocidad del aire muestra cero. La corriente de aire en vuelo produce un diferencial de presión entre el tubo estático y el tubo de Pitot. La diferencia de presión hace que el puntero en el indicador de velocidad del aire se mueva. Un aumento de la velocidad de avance aumenta la presión en el extremo del tubo de Pitot. A su vez, la presión del aire empuja contra un diafragma flexible que mueve un puntero conectado en forma mecánica sobre la cara del indicador. El indicador está calibrado para compensar los vientos en el aire o la velocidad de la corriente opuesta en el agua. En los aviones, la electrónica también compensa la altitud y la temperatura del aire para hacer que la medición de la velocidad del aire sea precisa.

 


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