Correntómetro

Correntómetro Es el instrumento de precisión que mide la velocidad del agua en los puntos de medición de una sección de control, existen variedad de tipos de correntómetro de eje vertical y de eje horizontal, en este ultimo el elemento móvil es una hélice como los del tipo A-OTT, los cuales cuentan con hélices para medir caudales bajos y caudales altos.

DEFINICION Y USOS DEL CORRENTOMETRO O CORRIENTIMETRO El correntómetro o corrientímetro es un instrumento apto a medir la velocidad de corrientes en el mar, en los ríos, arroyos, estuarios, puertos, modelos físicos en laboratorio, etc.. Existen algunos modelos que además registran su dirección, profundidad e inclinación respecto de la vertical, temperatura de agua de mar, presión y

conductividad. Su modalidad de registro puede ser papeleta inscriptora, cinta magnética o memoria de estado sólido. Existen varios tipos de correntómetros, siendo los más empleados los de hélice de los cuales hay de varios tamaños; cuanto más grandes sean los caudales o más altas sean las velocidades, mayor debe ser también el tamaño del aparato. Cada correntómetro debe tener un certificado de calibración en el que figura la fórmula necesaria para calcular la velocidad del agua sabiendo el número de vueltas o revoluciones de la hélice por segundo. Estos correntómetros se calibran en laboratorios de hidráulica; una fórmula de calibración, como la empleada en nuestro estudio, es la siguiente: v=an+b donde: v es la velocidad del agua, expresada en m/s. n es él numero de vueltas de la hélice por segundo. a es el paso real de la hélice en metros. b es la llamada velocidad de frotamiento en m/s. Como el correntómetro mide la velocidad en un punto determinado, para obtener la velocidad media de un curso de agua se debe, en ciertos casos, medir la velocidad en dos, tres o más puntos, a diversas profundidades a lo largo de una vertical y a partir de la superficie del agua. Las profundidades en las cuales se miden las velocidades con el correntómetro se hallan en función de la altura del tirante de agua d, siguiendo los parámetros establecidos en la siguiente tabla: Tirante de agua (d) Profundidad de lectura del correntómetro Cm Cm < 15 d / 2 15 < d < 45 0,6 • d > 45 0,2 • d y 0,8 • d 0,2 • d, 0,6 • d y 0,8 • d En general, la velocidad media a lo largo de un tirante se determina tomando la media de las velocidades a 0’2 y 0’8 del tirante, según las recomendaciones del Departamento de Investigaciones Geológicas de los Estados Unidos, esto es, aplicando la fórmula: V (Velocidad a 0’2 del tirante + Velocidad a 0’8 del tirante).

Conocidas ya las profundidades de lectura, se calcula el área de la sección transversal mojada, que se utilizará para el cálculo del caudal. Así, como siempre: Q = v x A, donde: v = velocidad determinada con el correntómetro o molinete. A = Área de la sección mojada transversal correspondiente. La distribución de velocidades en una corriente libre resulta muy importante cuando se desea determinar el caudal usando un medidor de velocidad, que es un instrumento construido de tal manera que la velocidad angular de su elemento giratorio (hélice o sistema de álabes) es proporcional a la velocidad de la corriente. Un ejemplo característico es el del molinete de Woltmann, anteriormente citado. Mediante un circuito eléctrico, los valores de la velocidad son registrados en un cuentarrevoluciones. Las isotacas -curvas similares a las de nivel en topografía- que unen los puntos de igual velocidad en una sección transversal, suelen obtenerse por interpolación a partir de las medidas puntuales realizadas con el medidor de velocidad. 3.2. SISTEMA DE MEDICION DE VELOCIDADES

Los métodos que se explican a continuación son habitualmente los más usados en el Servicio de Nacional de Meteorología e Hidrología. Entre ellos tenemos: el método del molinete o correntómetro y el método de los flotadores. Para la estación de Obrajillo, la medición de las velocidades se hacen con aforos a pie o vadeo y desde una estructura (carro huaro) con un correntómetro marca A-OTT. Fig. Nº 05 Banda limnimétrica

3.2.1. METODO DEL MOLINETE O CORRENTOMETRO 3.2.1.1. GENERALIDADES

El correntómetro es el instrumento de precisión que mide la velocidad del agua en los puntos de medición de una sección de control. La estación de Obrajillo cuenta con un

correntómetro modelo A-OTT N° 13366 para realizar las labores de aforo en la estación. (figura N° 07) Fig N° 07. Correntómetro para aforo por vadeo

Fig N° 08. Correntómetro para aforo en suspensión

La velocidad esta expresada de la forma:

donde : V : Velocidad de la corriente en m/s. A,B : Coeficiente numéricos que dependen de la calibración de cada correntómetro. N : Numero de revoluciones por segundo.

Rev. : Numero de revoluciones que da el molinete en un tiempo T T : Tiempo en segundos Los correntómetros del tipo A-OTT bien calibrados dan errores de medida inferior al 2%. Existen diferentes formas de aforo con correntómetro:   

A pie o vadeo En bote Desde una estructura

Método del Correntómetro. En este método la velocidad del agua se mide por medio de un instrumento llamado correntómetro que mide la velocidad en un punto dado de la masa de agua. Existen varios tipos de correntómetros, siendo los mas empleados los de hélice de los cuales hay de varios tamaños; cuando más grandes sean los caudales o más altas sean las velocidades, mayor debe ser el tamaño del aparato. Cada correntómetro debe tener un certificado de calibración en el que figura la formula para calcular la velocidad sabiendo él numero de vueltas o revoluciones de la hélice por segundo. Estos correntómetros se calibran en laboratorios de hidráulica: una formula de calibración es la siguiente v=an+b Donde: V es la velocidad del agua, en m / s n es él numero de vueltas de la hélice por segundo. a es el paso real de la hélice en metros. b es la llamada velocidad de frotamiento en m / s Como el Correntómetro mide la velocidad en un punto, para obtener la velocidad media de un curso de agua se deben en ciertos casos, medir la velocidad en dos, tres o más puntos, a diversas profundidades a lo largo de una vertical y a partir de la superficie del agua. Las profundidades en las cuales se mide las velocidades con el correntómetro en función de la altura del tirante de agua d.

Tirante de agua ( d )

Profundidad de lectura del Correntometro

Cm

cm

< 15

d/2

15 < d < 45

0,6 d

> 45

0,2 d y 0.8 d o 0.2 d, 0.6 d y 0.8 d

Conocidas las profundidades se calcula el área de la sección transversal, la que se utilizara para él calculo del caudal Donde: V velocidad determinada con el correntómetro A Área de la sección transversal Q=vxA En el formato 1 se registran los datos de campo, y en el Anexo se muestra un ejemplo del procedimiento de cálculo.