Capacitacion hidrometros

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Sistemas de Control y Medicion de Agua

EL HIDROMETRO

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Preguntas

Que es un Hidrometro?

Que es la hidrometria?

Que es un sistema Hidrometrico?

Cuantos modelos de Hidrometros existen en el mundo

Cuales son las aplicaciones de los Hidrometros.

Como se mide el volumen del agua.

Hidrometro= contador de agua=

caudalimetro

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Introduccion

La medición del agua consumida por las tierras

cultivadas en regadío ha cobrado especial

importancia en los últimos años. El uso de

contadores de agua está cada vez más

extendido en la Agricultura, forzado por

aspectos legales y de aprovechamiento

hidráulico, y, por ello, es fundamental

conocer las características de estos

instrumentos de medida. Es decir, su

principio de funcionamiento, sus

especificaciones técnicas y recomendaciones

para un dimensionado e instalación óptimo,

aquellos factores que puedan afectar su

metrología, etcétera

Que es un Hidrometro?

Un hidrómetro es un instrumento que permite medir el caudal, la velocidad o la fuerza de los líquidos que se encuentran en movimiento, dependiendo de la graduación y aplicación de este mismo

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Que es la hidrometria?

Gran parte de los problemas de la administración del agua radica en la deficiencia de controles del caudal en los sistemas de riego.

La Hidrometría se encarga de medir, registrar, calcular y analizar los volúmenes de agua que circulan en una sección transversal de un río, canal o tubería; pertenecientes a un pequeño o gran sistema de riego en funcionamiento.

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Que es la hidrometria?

la hidrometría se define como la parte de la hidrología que tiene por objeto medir el volumen de agua que pasa por unidad de tiempo dentro de una sección transversal de flujo.

La hidrometría aparte de medir el agua, comprende también el planear, ejecutar y procesar la información que se registra de un sistema de riego, sistema de una cuenca hidrográfica, sistema urbano de distribución de agua. En el contexto del ingeniero agrícola, la hidrometría tiene dos propósitos generales (ver esquema anexo 01):

a. Conocer el volumen de agua disponible en la fuente (hidrometría a nivel de fuente natural).

b. Conocer el grado de eficiencia de la distribución (hidrometría de operación

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Que es un sistema hidrometrico?

Es el conjunto de pasos, actividades y procedimientos tendientes a conocer (medir, registrar, calcular y analizar) los volúmenes de agua que circulan en cauces y canales de un sistema de riego, con el fin de programar, corregir, mejorar la distribución del agua. El sistema hidrométrico tiene como soporte físico una red hidrométrica

Que es una Red Hidrometrica?

Es el conjunto de puntos de medición del agua estratégicamente ubicados en un sistema de riego, de tal forma que constituya una red que permita interrelacionar la información obtenida.

Punto de Control: Son los puntos donde se registran los caudales que pasan por la sección de un acuífero.

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Importancia de La Red Hidrometrica

La función principal de la hidrometría es proveer de datos oportunos y veraces que una vez procesados proporcionen información adecuada para lograr una mayor eficiencia en la programación, ejecución y evaluación del manejo del agua en un sistema de riego.

El uso de una información ordenada nos permite:

a. Dotar de información para el ajuste del pronóstico de la disponibilidad de agua. Mediante el análisis estadístico de los registros históricos de caudales de la fuente (río, aguas subterráneas, etc.), no es posible conocer los volúmenes probables de agua que podemos disponer durante los meses de duración de la campaña agrícola. Esta información es de suma importancia para la elaboración del balance hídrico, planificación de siembras y el plan de distribución del agua de riego.

b. Monitorear la ejecución de la distribución. La hidrometría proporciona los resultados que nos permiten conocer la cantidad, calidad y la oportunidad de los riegos; estableciendo si los caudales establecidos en el plan de distribución son los realmente entregados y sobre esta base decidir la modificación del plan de distribución, en caso sea necesario.

c. Además de los anteriormente la hidrometría nos sirve para determinar la eficiencia en el sistema de riego y eventualmente como información de apoyo para la solución de conflictos.

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Normativas para contadores

Se establecen tres clases metrológicas para contadores de agua, de menor a mejor calidad, A, B y C. Para

definir estas clases metrológicas se recurre a unos parámetros que es necesario definir previamente:

- El error de un contador de agua a un caudal dado se calcula como:

- Caudal máximo (Qmax). Es el caudal al cual el contador debe poder funcionar sin deterioro durante periodos

de tiempo limitados. Dado que precisamente a caudal máximo la pérdida de carga en el contador está en el

límite superior, también se debe cumplir a este caudal que la pérdida de carga no supere el valor máximo

admisible (1 bar).

- Caudal nominal (Qn). Es la mitad del caudal máximo y es el que se emplea usualmente para designar al

contador. A este caudal, generalmente, el fabricante garantiza que el instrumento de medida puede trabajar

ininterrumpidamente.

- Caudal de transición (Qt). Es el caudal a partir del cual, y hasta caudal máximo, el error del contador no debe

superar el

2% (Figura 1).

- Caudal mínimo (Qmin). Es el caudal a partir del cual, y hasta llegar al caudal de transición, el error del

contador no debe superar el

5% (Figura 1).

Tipos de Contadores de Agua

1. Contadores de Chorro único

2. Contadores de chorro múltiple

3. Contadores Woltman

4. Contadores proporcionales

5. Contadores tangenciales

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Contadores de Chorro único y multiple

• La velocidad de giro de la turbina depende de la velocidad de impacto del agua sobre si misma.

• Para bajos caudales (tubería de ½” a 3”)

• No requieren tramos rectos de tubería antes y después de su ubicación.

• Una instalación inclinada o en vertical es muy habitual, pero inadecuada, y reduce la sensibilidad del contador a caudales bajos.

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Contadores Woltman

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•El elemento primario de los contadores

Woltmann consiste en una hélice sobre

la que incide, en dirección axial, el flujo

de agua. La velocidad de giro de la

misma es función tanto del caudal y las

características constructivas de la

hélice, como del ángulo de ataque del

agua sobre sus álabes. Este último

aspecto tiene especial relevancia en la

instalación en campo de los contadores

tal y como se verá.

Condiciones de instalación

En los contadores de eje horizontal, el perfil

de velocidades a la entrada juega un

papel fundamental en la metrología del

mismo. (ver Catalogo 1)

El principal parámetro que afecta a la

metrología de este tipo de contador es la

distorsión del perfil de velocidades que se

genera cuando no se mantienen las

distancias rectas requeridas aguas arriba

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Parámetros

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Instalaciones típicas

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Instalaciones tipicas

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Contadores proporcionales

En muchas ocasiones el fluido a medir arrastra una gran cantidad de

sólidos en suspensión. Ello provoca, en mayor o menor grado, el

deterioro de los elementos móviles usados en las tecnologías de

medición comentadas hasta el momento.

El particular diseño de los contadores proporcionales (Figura 7) les

permite ser poco sensibles, al menos en teoría, a la calidad del

agua. Están, por tanto, indicados para la

contabilización de aguas no filtradas extraídas de pozos y cargadas

con partículas sólidas. No obstante, este tipo de contadores no

están aprobados dentro del marco de

la Directiva europea 75/33/CEE debido a su baja precisión.

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Contadores Tangenciales Este tipo de contador está diseñado especialmente

para riego pero, al igual que los proporcionales,

tiene unas características metrológicas no muy

buenas. (ver catalogo 2)

La figura muestra un corte longitudinal de un contador

de este tipo. La turbina, situada en la parte superior

de la conducción gira proporcionalmente a la

velocidad del agua en esta zona. Por ello, un perfil

de velocidad asimétrico, que cambie la relación

entre la velocidad media y la velocidad medida,

perjudica seriamente la precisión.

El uso de los contadores tangenciales, a pesar de los

inconvenientes comentados relativos a su escasa

precisión, está justificado principalmente por dos

razones. La primera tiene que ver con el coste del

contador. Dado que el elemento primario mantiene

el tamaño, independientemente del diámetro de la

conducción, el coste de adquisición no se dispara

en exceso en comparación con otro tipo de

contadores, como puedan ser los Woltmann.

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Condiciones de instalación

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10 D 5 D

Mal instalado

Instalaciones tipicas

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•El Hidrometro de forma

ideal debera cumplir con

las especificaciones de

instalcion de acuerdo a

modelo del fabricantes

Donde debe estar el Hidrometro?

1. Bomba pozo 6. valvula de control 10. valvula de aire

2. Acueducto 7. linea secundaria 11. valvula de limpieza

3. Reservorio 8. valvula hidraulica de campo

4. Valvula reg./sost. 9. linea de distribucion

5. Filtrado

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Funcionamiento

ON/OFF

Operacion

Ver Animacion.

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Detalles

Asiento magnetico

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Asiento Magnetico

Tipo Woltman

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Detalles

Tapa de Hidrometro

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Control de la cabeza emisora

Recinto de seguridad

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Emisor de Pulsos

Reed-Switch

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Pulso electrico de Transmision

Opto-Electrico

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Impeller Drive - Mechanical

Advantages

Drawbacks

Como se mide el volumen del agua?

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•Caudal: Volumen/tiempo = M3/h, l/s; M3/s etc.

La Aguja del reloj para DN 40 en

un t=100 seg. Recorrió 7 vueltas

enteras y se quedo en el dial 3.5.

Cual será el caudal registrado?

Pasos:

1. Dial DN 40 M3 x 0.010

2. Entonces recorrió : 73.5 m3 x 0.010 = 0.735 m3

3. Luego la transformacion a litros por segundo

será:

1m3 =1000 litros

0.735 x 1000 litros/100 seg. =7.35 l/s.

Como se mide el volumen del agua?

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•Caudal: Volumen/tiempo = M3/h, l/s; M3/s etc.

La Aguja del reloj para DN 150 en

un t=100 seg. Recorrió 3 vueltas

enteras y se quedo en el dial 1.5.

Cual será el caudal registrado?

Pasos:

1. Dial DN 150 M3 x 0.10

2. Entonces recorrió : 31.5 m3 x 0.10 = 3.15 m3

3. Luego la transformacion a litros por segundo

será:

1m3 =1000 litros

3.15 x 1000 litros/100 seg. =31.50 l/s.

Que paso con el hidrometro?

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•Recintos de

seguridad

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AAA-CH.CH

Ing. Luis Miranda Gutierrez

SDEPHM