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Diseño de Instalaciones Industriales
UNEXPO – Departamento de Ingeniería Industrial 
Prof. César Álvarez
DISPOSITIVOS DE MEDICIÓN EN TUBERÍAS
 
Prof. César Álvarez
Dispositivos de medición en tuberías
Por lo general, el fluido transportado a 
través de las tuberías de una red debe 
ser controlado y monitoreado 
constantemente, para conservar ciertas 
condiciones, dependiendo de la 
aplicación. El seguimiento del fluido se 
realiza mediante distintos tipos de 
instrumentos adecuados a la magnitud 
física que se desea conocer.
La mayoría de las veces los instrumentos 
utilizados en una tubería interactúan 
directamente con el fluido, por lo tanto, 
es importante tener en cuenta que su uso 
inciden en el cálculo de perdida de carga.
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Dispositivos de medición
 
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Tipos de instrumentos
Mecánicos
Estos dispositivos no disponen de partes 
eléctricas o electrónicas que permitan verificar 
los valores emitidos. Normalmente consta de 
indicadores numéricos graduados que son 
señalados por agujas, líquidos u otro objeto que 
se mueve por cambios físicos en el fluido.
Electromecánicos
Los instrumentos electromecánicos están 
compuestos por mecanismos cuyo 
funcionamiento permite emitir señales eléctricas 
o presentan información mediante pantallas 
electrónicas o dispositivos semejantes. 
 
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Dispositivos de medición
 
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Tipos de instrumentos
Electrónicos
Estos instrumentos utilizan circuitos integrados 
y elementos electrónicos como transistores, 
inductores, bobinas, etc., para medir alguna 
magnitud física.
 
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Dispositivos de medición
 
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Tipos de instrumentos - electromecánicos
Las señales eléctricas que son emitidas por 
ciertos instrumentos pueden ser utilizadas por 
otros dispositivos electrónicos con fines de 
control y seguimiento de las condiciones del 
fluido. En la industria es común encontrar 
instrumentos asociados a controladores lógicos 
programables (PLC).
 
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Dispositivos de medición
 
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Tipos de instrumentos – electromecánicos y electrónicos
Dichas señales se pueden catalogar como “analógicas” y “digitales”.
Las señales digitales provienen de fenómenos electromagnéticos y son 
transformadas en valores cuyos estados están definidos por estados; por 
ejemplo, un interruptor tiene dos estados: apagado o encendido. Las 
señales digitales operan en dos voltajes que se traducen en estados, los 
cuales a su vez, son interpretados como ceros y unos en aritmética 
binaria.
Las señales analógicas dependen directamente del fenómeno 
electromagnético que las genera. Por ejemplo, si se hace circular 
electricidad a través de un material piezoresistivo y este es sometido a 
deformación, la intensidad de corriente será diferente; lo que se mide en 
este caso es la variación de la corriente y no una transformación de la 
misma en aritmética binaria.
 
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Dispositivos de medición
 
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Tipos de instrumentos – electromecánicos y electrónicos
En la industria es común encontrar instrumentos analógicos, cuya señal 
se encuentra en el orden de los miliamperios (mA) en un rango de 4 a 20 
mA. Un valor de 4 mA indica que la magnitud física medida presenta un 
valor mínimo, que puede ser cero u otro para el cual esté configurado el 
dispositivo, como pueden ser presiones de vacío. Por el contrario, una 
señal de 20 mA indica un valor máximo en el rango de trabajo del 
instrumento. 
Tener un valor de 4 mA como mínimo permite diferenciar entre una 
lectura mínima real y lecturas erroneas producto de daños en el 
dispositivo o fallas en el suministro eléctrico al mismo. 
 
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Dispositivos de medición en tuberías
Presión – manómetro de Bourdon
Existen diversos dispositivos para realizar 
mediciones de presión en una tubería, sin 
embargo, el más común es el manómetro de 
Bourdon.
Este dispositivo consiste en un tubo de cobre 
aplanado dispuesto en forma de circular. Cuando 
existe una variación de presión, el tubo se deforma 
elásticamente; dicha deformación se calibra de tal 
forma que se relaciona con la fuerza ejercida sobre 
el tubo de cobre, es decir, la presión que ejerce el 
fluido.
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Dispositivos de medición en tuberías
Presión – manómetro de Bourdon
Por lo general, los manómetros de 
Bourdon son dispositivos mecánicos, no 
emiten señales que puedan ser traducidas 
mediante sistemas electrónicos para ser 
presentadas a través de sistemas 
informáticos, sin embargo, existen 
dispositivos digitales que ofrecen lecturas 
en sitio y en algunos casos, emiten 
señales eléctricas que pueden ser 
utilizadas por otros dispositivos.
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Dispositivos de medición en tuberías
Presión – transductor de presión
Estos dispositivos permiten convertir 
presión en señales eléctricas analógicas. 
Se basan en el uso de materiales que 
cambian su resistividad con la 
deformación (piezoresistividad), en 
consecuencia, la corriente que circula a 
través de los mismos cambia.
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Temperatura – termómetro de bulbo
La temperatura es una de las magnitudes 
que comúnmente se controlan en la 
industria. Existen varias formas de verificar 
los valores que presenta un fluido que 
circula por una tubería.
El dispositivo básico es el termómetro de 
bulbo, que consiste en un tubo graduado 
que contiene un líquido que se dilata 
cuando es sometido a un determinado 
rango de temperaturas. 
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Temperatura – termocupla 
Las termocuplas consisten en la unión de 
dos metales distintos que producen una 
pequeña diferencia de potencial en función 
de la diferencia de temperatura entre dos 
extremos.
Cuando no se desea el contacto del 
instrumento con el fluido por alguna razón, 
la varilla puede introducirse en un tubo 
llamado “pozo”, el cual permite la 
transferencia de calor entre el fluido y la 
varilla. 
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Temperatura – termometro de 
dilatación de gas
Estos termómetros utilizan un mecanísmo 
semejante al utilizado en los manómetros 
de Bourdon, sin embargo, mientras en el 
manómetro el tubo está cerrado en un 
extremo, en los termómetros esta sellado 
por completo y su interior esta ocupado 
por un gas. Cuando existe un aumento de 
temperatura, el gas se expande y el tubo 
se deforma. 
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Temperatura – termometro bimetálico
El termómetro bimetálico consiste en dos 
láminas de diferente material (coeficiente 
de dilatación) que al someterse a 
variaciones de temperatura se deforman 
de forma distinta, provocando curvatura en 
el conjunto de láminas. El movimiento de 
curvatura es transmitido a una aguja y con 
ello se indica la temperatura. 
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Dispositivos de medición en tuberías
Caudal – caudalímetro o medidor de 
flujo 
Estos dispositivos permiten medir el 
volumen de agua que circula a través de 
una tubería en un tiempo determinado.
Existen diversos métodos para medición 
de caudal: mecánicos, eléctricos o una 
combinación de ambos.
 
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Caudal – rotámetroLos rotámetros consisten en un cono de metal u 
otro material que se desplaza dentro de un tubo 
cónico graduado. El principio de funcionamiento 
se basa en el equilibrio entre la fuerza de 
arrastre que ejerce el fluido sobre el cono y la 
resistencia que opone el peso del mismo. 
Cuando se incrementa el caudal el cono es 
obligado a desplazarse, sin embargo, como el 
tubo es de tipo cónico, el área de la seccion 
transversal se hace mayor y por lo tanto, en 
algún punto se alcanza equilibrio entre el peso 
del cono y el arrastre del fluido.
 
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Caudal – caudalímetro de molino
Estos dispositivos emplean un molino cuyas 
aspas son accionadas por el movimiento del 
fluido. El eje del molino está asociado a un 
contador que permite obtener un valor numérico 
del caudal.
 
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Caudal – caudalímetro de paletas
Estos dispositivos emplean una rueda de 
paletas unida a un contador mediante el eje de 
giro.
 
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Dispositivos de medición en tuberías
Conductividad - conductímetro
Estos dispositivos se utilizan para medir la 
conductividad del fluido. Son muy comunes en 
aplicaciones donde se requiere determinar la 
calidad del agua en función del contenido de 
iones y sales disueltos en la misma.
Algunos se basan en la medición de corriente 
entre dos electrodos sumergidos en el fluido, el 
cual sirve como conductor. Otros instrumentos 
se basan en el fenómeno de inducción 
eléctrica.
 
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Dispositivos de medición en tuberías
pH - medidor de pH
Este tipo de instrumento permite medir la acidez 
o alcalinidad de un fluido.
Los medidores de pH más comunes incorporan 
un sensor de vidrio y un tubo de referencia. La 
sonda de pH mide la actividad de los iones de 
hidrógeno mediante la generación de una 
pequeña cantidad de tensión en el sensor y el 
tubo de referencia. El medidor de voltaje 
convierte a un valor de pH y lo muestra en la 
pantalla digital o emite una señal analógica. 
 
 
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