Medición de la velocidad por medidor de corriente (con diagrama)
Lea este artículo para aprender sobre la medición de la velocidad por medidor de corriente.
La velocidad del flujo en cualquier punto del canal abierto puede determinarse de manera más precisa y conveniente por medio de un dispositivo mecánico llamado medidor de corriente. El medidor de corriente de uso común se puede clasificar en dos categorías según el tipo de parte giratoria utilizada.
Las figuras 15.6 y 15.7 dan una idea clara acerca de dos tipos de medidores de corriente. En la Fig. 15.6 se muestra el medidor de corriente de precios en el que se monta una rueda de copas cónicas (6 a 8) en brazos de un eje vertical. En la figura 15.7 se muestra el medidor de corriente de Amsler en el que se monta una serie de paletas helicoidales en un eje horizontal.
El primer tipo de medidor de corriente es mejor en los siguientes aspectos:
yo. La resistencia a la fricción suele ser menor.
ii. Empieza a funcionar incluso en una corriente de poca velocidad.
iii. No gira demasiado rápido bajo flujo de alta velocidad.
iv. Tiende a medir la velocidad total del flujo, incluso si no está orientado con mucha precisión.
v. En flujo turbulento se sobre-registra la velocidad. Por otro lado, el medidor de corriente del tipo de hélice registra velocidades en aproximadamente la misma cantidad.
Las únicas desventajas del medidor de corriente de tipo cónico son que mientras se baja la rueda de la taza comienza a girar incluso si el agua está quieta.
El medidor de corriente con copas cónicas es más popular debido a su precisión y funcionamiento eficiente.
En principio, el funcionamiento de los dos tipos se basa en la misma teoría y puede resumirse como se menciona a continuación:
1. Trabajo de los medidores de corriente:
Cuando el medidor desciende en agua y cuando enfrenta la corriente de agua en el canal, la rueda gira. Para mantener el medidor orientado en la dirección del flujo, se adjunta una cola. Esta cola alinea el medidor en la dirección del flujo. El medidor también está equipado con un peso aerodinámico (peso del pez) que mantiene el medidor en posición vertical. La velocidad de rotación de la rueda depende de la velocidad del flujo. Una batería seca se mantiene en la orilla o en un bote y una corriente eléctrica pasa a la rueda desde ella. Un conmutador está fijado al eje de la rueda giratoria.
Hace y rompe el contacto en un circuito eléctrico en cada revolución. Se mantiene un contador automático de revoluciones en el bote o en la orilla con la batería que registra las revoluciones. Cuando se rompe un circuito eléctrico, suena una campana eléctrica en el bote o un timbre en el bote. Luego se puede anotar el tiempo necesario para un número requerido de revoluciones. La velocidad del flujo se puede leer desde una tabla de clasificación. La tabla de calificación siempre se proporciona con el medidor.
2. Clasificación del medidor de corriente:
La velocidad de rotación de la rueda de la taza es una función de la velocidad del flujo. La rueda de la taza gira debido a la velocidad relativa entre el agua y la rueda de la taza. Este hecho se utiliza en la calibración del medidor de corriente. El medidor de corriente está clasificado en un tanque largo (por ejemplo, 150 m de largo) con un área de sección de 4 mx 2, 5 m. En ambos lados de los tanques se proporcionan los rieles. Un carro corre sobre los rieles con velocidades conocidas. En general, se proporciona equipo en el carro para registrar automáticamente las revoluciones del medidor actual, el tiempo y la distancia recorrida.
Una barra de suspensión baja el medidor de corriente en el agua sin gas del tanque desde el carro. El carro se ejecuta sobre el tanque a diferentes velocidades conocidas por el número de veces. Se anota el número de rotaciones de la rueda de la taza del medidor de corriente para varias velocidades.
A partir de las lecturas se prepara una curva de calificación. Resulta ser una línea recta y la ecuación es de la forma V = MR + C, donde V es la velocidad, R es las revoluciones de la rueda de la taza por segundo y M y C son constantes. Cada medidor de corriente, ya sea nuevo o viejo, debe ser calificado antes de ponerlo en uso. Además, es esencial calibrar cada medidor de corriente periódicamente.
3. Métodos de apoyo a los medidores de corriente:
En la medida de lo posible, el medidor de corriente debe suspenderse de la misma manera que se hace para las clasificaciones. Cuando la profundidad del agua en el canal es mayor, el medidor de corriente se suspende por medio de un cable fino o un cable metálico y se baja a la profundidad requerida. Aquí se hace necesario usar un bote para suspender el medidor de corriente. El bote debe ser porcino. 15.8. La medición del medidor de corriente está equipada con la disposición requerida para subir ríos y bajar el medidor (Fig. 15.8).
El barco está amarrado a la cuerda de alambre que se extiende a través del río, en el punto determinado en el río. Cuando el canal transporta agua a poca profundidad, el cable de la suspensión se retira y el medidor de corriente se monta en una varilla de vadeo. La varilla está hecha para descansar en el lecho del canal en la posición requerida para tomar medidas. En este método ya que el agua es poco profunda no se requiere bote. El medidor de corriente puede fijarse a cualquier profundidad en la varilla de vadeo para observar la velocidad.
4. Métodos de medición de la velocidad:
Cuando la velocidad se mide con el medidor de corriente a 0.5 D, para obtener la velocidad media de la sección, la velocidad observada se debe multiplicar con un coeficiente de 0.96. Alternativamente, para obtener la velocidad media de flujo en una sección particular, se pueden observar velocidades a 0.2 y 0.8 de profundidad desde la superficie del agua.
La media de estas dos lecturas da la velocidad media de flujo en esa sección. Generalmente, la velocidad media de flujo en una sección se obtiene al mantener el medidor en 0.6 B. En la velocidad observada, las correcciones se hacen para cualquier oblicuidad de la corriente con la línea de la sección transversal y también para la deriva. Es necesario realizar un experimento de distribución de velocidad vertical en cada sitio para decidir el punto de velocidad promedio.
