DOC343.92.80577 Flo-Tote 3 - · PDF fileconsulte el manual de instrucciones para obtener información de funcionamiento o ... así como el electrodo de tierra, ... al fondo del sensor)

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Flo-Tote 308/2017, Edición 1 Manual del usuario

Tabla de contenidosEspecificaciones ........................................................................................................ 3

Información general .................................................................................................. 4Información de seguridad............................................................................................ 4

Uso de la información sobre riesgos.................................................................... 4Etiquetas de precaución ...................................................................................... 5Precauciones para espacios confinados.............................................................. 5

Descripción general del producto................................................................................ 5Teoría de operación.....................................................................................................7

Medición de velocidad.......................................................................................... 7Medición de la profundidad.................................................................................. 7Cálculos del caudal .............................................................................................. 7

Componentes del producto..........................................................................................7

Instalación ..................................................................................................................... 8Material necesario ....................................................................................................... 8Directrices de ubicación del emplazamiento ............................................................... 9Fije el conjunto de desecante (FL900) ...................................................................... 11Conectar al registrador de caudal ..............................................................................12Hardware de instalación del sensor ...........................................................................12

Funcionamiento ........................................................................................................ 12Instale el software...................................................................................................... 13

Mantenimiento ........................................................................................................... 13Limpiar los electrodos del sensor .............................................................................. 13Cambio del desecante............................................................................................... 13Sustitución de la membrana hidrófoba...................................................................... 14

Solución de problemas ..........................................................................................16

Apéndice A: perfil de velocidad ........................................................................ 16Selección de sitio ....................................................................................................... 17Instrucciones para el perfilado................................................................................... 17Medir la profundidad del caudal .................................................................................18Cálculos del perfil de velocidad................................................................................. 18

Método de medición 0,9 x Vmax........................................................................ 18Método 0,2, 0,4 y 0,8 .......................................................................................... 19Método 0,4 ..........................................................................................................19Método 2D.......................................................................................................... 19Método 2D alternativo........................................................................................ 20Calibración automática Auto-Cal ........................................................................ 21

Apéndice B: Cálculos del caudal ...................................................................... 21Calcular el caudal: canales circulares....................................................................... 21Calcular el caudal: canales rectangulares................................................................. 25Calcular el caudal: ríos y arroyos.............................................................................. 25Convertir las unidades de caudal .............................................................................. 27

Piezas de repuesto y accesorios ...................................................................... 28

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Tabla de contenidos

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EspecificacionesLas especificaciones están sujetas a cambios sin previo aviso.

Especificación Detalles

Dimensiones (A x L x P) 131 x 44 x 28 mm (5,16 x 1,73 x 1,10 pulg.)

Carcasa Poliuretano

Cable del sensor Cubierta de poliuretano. Longitud estándar: 9 m (30 pies); longitud máxima:305 m (1000 pies)1

Peso 1,1 kg (2,4 lb) con cable de 9,1 m (30 pies)

Grado de contaminación 3

Clase de protección III

Categoría de instalación I

Temperatura de funcionamiento 0 a 45 °C (32 a 113 °F), humedad del 0 al 100 %

Temperatura de almacenamiento –20 a 52 °C (–4 a 125 °F)

Requisitos de alimentación El registrador de caudal proporciona 10 V y 100 mA

Medición de velocidad2 Método: Electromagnético (ley de Faraday)

Rango: –1,5 a 6,1 m/s (–5 a 20 pies/s)

Precisión: ±2% de lectura

Estabilidad cero: ± 0,015 m/s (± 0,05 pies/s) a 0 a 3 m/s (0 a 10 pies/s)

Resolución: ±0,0003 m/s (±0,01 pies/s)

Medición de la profundidad Método: transductor de presión sumergida

Rango: Estándar, 10 mm a 3,5 m (0,4 a 138 pulg.). Póngase en contacto sidesea rangos más amplios.

Precisión: ±1% de lectura

Estabilidad cero: ± 0,009 m (± 0,03 pies) a 0 a 3 m (0 a 10 pies)Incluye no linealidad, histéresis y efectos de la velocidad.

Resolución: 2,5 mm (0,1 pulg.)

Protección fuera de rango: rango X2

Medición de caudal Método: conversión del nivel del agua y tamaño de la tubería en área fluida.Conversión de la lectura de velocidad local a la velocidad media.Multiplicación del área fluida por la velocidad media para igualar el caudal.

Precisión de la conversión: ± 5,0% de lectura. Asume un coeficiente decalibración del sitio apropiado, con la tubería fluyendo a entre un 10% y un90% de su capacidad con un nivel mayor que 5,08 cm (2 pulg.).

Medición de la temperatura Método: 1-alambre termómetro digital

Rango: –10 a 85 °C (14 to 185 °F)

Precisión: ±2 ºC (±3,5 ºF)

1 Utilice longitudes de cable lo más cortas posibles para evitar las interferenciaselectromagnéticas.

2 Consultar Directrices de ubicación del emplazamiento en la página 9 para recibir másinformación relacionada con las mediciones.

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Especificación Detalles

Cable del sensor Material: cubierta de poliuretano.

Longitud estándar de 9,1 m (30 pies) a 305 m (1000 pies) de longitud comomáximo

Instrumentos compatibles Registradores de caudal de la serie FL

Garantía 1 año (UE: 2 años)

Información generalEn ningún caso el fabricante será responsable de ningún daño directo, indirecto, especial, accidentalo resultante de un defecto u omisión en este manual. El fabricante se reserva el derecho a modificareste manual y los productos que describen en cualquier momento, sin aviso ni obligación. Lasediciones revisadas se encuentran en la página web del fabricante.

Información de seguridadAV I SO

El fabricante no es responsable de ningún daño debido a un mal uso de este producto incluidos, sin limitación,los daños directos, fortuitos o circunstanciales y las reclamaciones sobre los daños que no estén recogidos en lalegislación vigente. El usuario es el responsable de la identificación de los riesgos críticos y de tener losmecanismos adecuados de protección de los procesos en caso de un posible mal funcionamiento del equipo.

Lea todo el manual antes de desembalar, instalar o trabajar con este equipo. Ponga atención atodas las advertencias y avisos de peligro. El no hacerlo puede provocar heridas graves al usuario odaños al equipo.Asegúrese de que la protección proporcionada por el equipo no está dañada. No utilice ni instaleeste equipo de manera distinta a lo especificado en este manual.

Uso de la información sobre riesgos

P E L I G R O Indica una situación potencial o de riesgo inminente que, de no evitarse, provocará la muerte o lesiones graves.

A D V E R T E N C I A Indica una situación potencial o inminentemente peligrosa que, de no evitarse, podría provocar la muerte olesiones graves.

P R E C A U C I Ó N Indica una situación potencialmente peligrosa que podría provocar una lesión menor o moderada.

AV I SO Indica una situación que, si no se evita, puede provocar daños en el instrumento. Información que requiereespecial énfasis.

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Etiquetas de precauciónLea todas las etiquetas y rótulos adheridos al instrumento. En caso contrario, podrían producirseheridas personales o daños en el instrumento. El símbolo que aparezca en el instrumento secomentará en el manual con una declaración de precaución.

Este es un símbolo de alerta de seguridad. Obedezca todos los mensajes de seguridad que semuestran junto con este símbolo para evitar posibles lesiones. Si se encuentran sobre el instrumento,consulte el manual de instrucciones para obtener información de funcionamiento o seguridad.

Este símbolo indica la presencia de dispositivos susceptibles a descargas electrostáticas. Asimismo,indica que se debe tener cuidado para evitar que el equipo sufra daño.

En Europa, el equipo eléctrico marcado con este símbolo no se debe desechar mediante el serviciode recogida de basura doméstica o pública. Devuelva los equipos viejos o que hayan alcanzado eltérmino de su vida útil al fabricante para su eliminación sin cargo para el usuario.

Precauciones para espacios confinados

P E L I G R O Peligro de explosión. Es necesario disponer de formación sobre la realización de pruebas previas deentrada, ventilación, procedimientos de entrada, procedimientos de evacuación/rescate y prácticas deseguridad en el trabajo antes de acceder a espacios confinados.

La información que se incluye a continuación se ofrece para ayudar a los usuarios a comprender lospeligros y riesgos asociados a los espacios confinados.El 15 de abril de 1993, el dictamen definitivo de la OSHA (Administración de Seguridad y SaludOcupacional) sobre los Espacios Confinados que Requieren Permiso para Ingresar (CFR 1910.146),se hizo ley. Esta nueva norma afecta directamente a más de 250.000 sitios industriales de losEstados Unidos, y fue creada con el fin de proteger la salud y la seguridad de los trabajadores enespacios confinados.Definición de espacio confinado:Un espacio confinado es cualquier lugar o recinto que presente (o tenga la posibilidad inmediata depresentar) una o más de las siguientes condiciones:

• Una atmósfera con una concentración de oxígeno que sea inferior al 19,5% o superior al 23,5%y/o una concentración de sulfuro de hidrógeno (H2S) superior a 10 ppm.

• Una atmósfera que pueda ser inflamable o explosiva debido a gases, vapores, nieblas, polvos ofibras.

• Materiales tóxicos que, ante el contacto o la inhalación, puedan provocar lesiones, el deterioro dela salud o la muerte.

Los espacios confinados no están destinados a ser ocupados por seres humanos. Los espaciosconfinados tienen entrada restringida y contienen riesgos conocidos o potenciales. Como ejemplosde espacios confinados encontramos las bocas de inspección, las chimeneas, los caños, las tinas,los armarios de distribución y demás lugares similares.Antes de entrar en espacios confinados y/o lugares con presencia de gases, vapores, nieblas,polvos o fibras peligrosos, se deben seguir siempre procedimientos de seguridad estándares. Antesde entrar en un espacio confinado, lea todos los procedimientos relacionados con la entrada aespacios confinados.

Descripción general del productoEl sensor Flo-Tote 3 mide la velocidad y la profundidad de los líquidos conductores en canalesabiertos gracias a una tecnología por sensor electromagnético. Este se conecta al registrador decaudal de la serie FL para formar un sistema de caudal completo.

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El sensor Flo-Tote 3 está disponible con un conector o un cable desnudo. Consulte la Figura 1 y la Figura 2.El sistema Flo-Tote 3 cuenta con los siguientes elementos:

• Sensor totalmente sumergible• Sensor que repele los residuos• Mediciones para velocidades extremadamente bajas y caudal inverso• Operable en caudal libre, sumergido o en condiciones de sobrecarga• Sensor reemplazable en la ubicación• No es necesario calibrarlo• Mayor intensidad de la señal para cuando se aplique grasa• Medición de la temperatura del caudal

Figura 1 Descripción general del producto: sensor Flo-Tote 3 con conector

1 Sensor Flo-Tote 3 5 Cordón

2 Depósito de desecante 6 Mosquetón

3 Tubo de referencia de aire 7 Conjunto de desecante

4 Cable del sensor con conector

Figura 2 Descripción general del producto: Flo-Tote 3 con cable desnudo

1 Cable del sensor con cable desnudo 2 Sensor Flo-Tote 3

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Teoría de operaciónEl sensor de canal abierto del Flo-Tote 3 mide directamente la velocidad del agua y la profundidad.

Medición de velocidadEl sensor se vale de la ley de la inducción electromagnética de Faraday para medir la velocidad delagua. La ley de Faraday afirma lo siguiente: un conductor que se mueva por un campo magnéticoproducirá un voltaje.Debido a que el agua es un conductor, esta originará un voltaje al moverse por un campomagnético. La magnitud de este será directamente proporcional a la velocidad del agua. El sensorde canal abierto crea un campo electromagnético, con lo que se genera un voltaje en el agua. Losdos electrodos de velocidad, así como el electrodo de tierra, miden dicho voltaje. Consulte la figura Figura 3. Una mayor velocidad del agua dará lugar a un voltaje más alto, si lo medimos de formaprecisa, podrá determinarse la velocidad.

Figura 3 Electrodos del sensor

1 Electrodo de tierra 2 Electrodo de velocidad

Medición de la profundidadSe usa un transductor de presión para medir la profundidad del agua. El transductor es undispositivo electrónico que utiliza un fino diafragma para convertir la presión en una señalelectrónica. El transductor de profundidad se encuentra dentro del sensor. El canal cruzado (situadoal fondo del sensor) permite que la presión del agua llegue hasta el transductor, y también evita queel frágil diafragma se dañe.Un tubo de aire, que recorre toda la longitud del cable desde el sensor hasta la caja de empalmesdel desecante, permite que el transductor neutralice la presión atmosférica para medir la verdaderapresión del agua. El tubo del aire (también llamado Referencia de la presión atmosférica o tuboAPR) debe estar protegido del agua, pues esta puede dañar el transductor.

Cálculos del caudalLas mediciones de la velocidad y de la profundidad se utilizan junto con las dimensiones del canalpara determinar el caudal. El caudal se calcula a partir de la ecuación de continuidad (1):(1) Caudal = velocidad media × áreadondeCaudal = volumen de líquido que atraviesa el sensor por unidad de tiempo (p. ej.: 200 galones porminuto)Velocidad media = velocidad media del líquido, calculada utilizando mediciones y algoritmos develocidad por puntosÁrea = área transversal del líquido en el canal, calculada de acuerdo con las dimensiones del canaly la medición de profundidad

Componentes del productoAsegúrese de haber recibido todos los componentes. Consulte la Figura 4. Si faltan artículos o estándañados, póngase en contacto con el fabricante o el representante de ventas inmediatamente.

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Figura 4 Componentes del producto

1 Sensor Flo-Tote 3 con conector 2 Sensor Flo-Tote 3 con cable desnudo3

InstalaciónP E L I G R O

Peligro de explosión. El instrumento no está aprobado para su instalación en lugares peligrosos.

P R E C A U C I Ó N Peligros diversos. Solo el personal cualificado debe realizar las tareas descritas en esta sección deldocumento.

AV I SO Por lo general, una instalación típica del Flo-Tote 3 no recibe interferencias magnéticas. Sin embargo, lapresencia de maquinaria eléctrica o radiotransmisores cerca del lugar de la instalación pueden causar errores demedición. Esto se debe al método de medición de la velocidad de la sonda AV. Utilice longitudes de cable lo máscortas posibles para evitar las interferencias electromagnéticas. También debe tener cuidado durante elenrutamiento o recogida de cables para que este efecto sea mínimo.

Material necesarioConsiga los siguientes materiales para instalar el sensor, estos debe proporcionarlos el usuario.

• Hardware de instalación del sensor4

• Llave de cubo o de carraca• Cintas de unión

3 Los cables desnudos son una alternativa al conector.4 Consulte la Hardware de instalación del sensor en la página 12.

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• Cinta aislante para envolver juntos el cable y el hardware de instalación (opcional)

Directrices de ubicación del emplazamientoPara lograr la mayor precisión posible, instale el sensor donde el caudal no sea turbulento. Laubicación ideal es un canal o tubería largo y recto. Los desagües, desniveles verticales, placasdesviadoras, curvas o empalmes distorsionan el perfil de velocidad.En caso de que haya desagües, desniveles verticales, placas desviadoras, curvas o empalmes,instale el sensor aguas arriba o aguas abajo tal como se muestra en la Figura 5–Figura 7. En lasubicaciones aguas arriba, instale el sensor a una distancia que es al menos cinco veces el diámetrodel conducto o el nivel máximo del fluido. Para las ubicaciones aguas abajo, instale el sensor a unadistancia al menos diez veces el diámetro del conducto o el nivel máximo del fluido.Si la ubicación cuenta con un empalme y el caudal de uno de los conductos es mucho mayor, instaleel sensor en la pared junto al conducto con menor caudal.

Figura 5 Ubicación del sensor cerca de un desagüe, un desnivel vertical o una placadesviadora

1 Ubicación aceptable del sensor aguas arriba 5 Distancia aguas abajo: 10 × diámetro del conducto

2 Desagüe 6 Desnivel vertical

3 Distancia aguas arriba: 5 × nivel máximo 7 Placa desviadora

4 Ubicación aceptable del sensor aguas abajo

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Figura 6 Ubicación del sensor cerca de una curva o codo


2 Ubicación aceptable del sensor aguas abajo 4 Distancia aguas arriba: 5 × diámetro del conducto

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Figura 7 Ubicación del sensor cerca de un empalme


2 Ubicación aceptable del sensor aguas abajo 4 Distancia aguas arriba: 5 × diámetro del conducto

Fije el conjunto de desecante (FL900)Fije el cubo de desecante al registrador de caudal FL900 para liberar la tensión del sensor y delconector del cable. Consulte la Figura 8.Para obtener el mejor rendimiento, asegúrese de instalar el cartucho de desecante verticalmentecon la tapa del extremo apuntando hacia abajo. Consulte la Figura 8.

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Figura 8 Fije el conjunto de desecante

1 Tapa final

Conectar al registrador de caudalConecte el cable del sensor al registrador de caudal de la serie FL. Consulte la documentación delregistrador de caudal para obtener instrucciones.

Hardware de instalación del sensorFije el sensor al hardware de instalación. A continuación, instale el hardware de instalación en unatubería o canal. Hay disponibles diferentes tipos de hardware de instalación para instalar el sensoren diferentes tamaños y formas de tuberías. Consulte Piezas de repuesto y accesoriosen la página 28 para obtener información sobre pedidos. Consulte la hoja documentaciónsuministrada con el hardware de instalación para obtener instrucciones de instalación.A continuación se presentan las distintas opciones para el hardware de instalación:

• Abrazadera con resorte: banda metálica circular que se queda fija por medio de un resortecontra las paredes de la tubería. Disponible para diámetros de cañerías de 6 a 19 pulgadas.

• Banda con gato de tijera: banda metálica circular que se queda fija cuando se aprieta el gato detijera. Disponible para diámetros de cañerías de 16 a 61 pulgadas.

• Bandas parciales: banda de metal que cubre la mitad inferior de un canal y se queda fija a lapared de este.

• Montaje para canales rectangulares: placa de metal que se queda fija en el canal.

FuncionamientoPara sensores conectados a un registrador de caudal FL900, conecte un ordenador con el softwareFSDATA Desktop al registrador de caudal para configurar, calibrar y recopilar datos de los sensores.Consulte la documentación de FSDATA Desktop para configurar, calibrar y recopilar datos delsensor.Para sensores conectados a un registrador de caudal FL1500, consulte la documentación delregistrador de caudal FL1500 para configurar, calibrar y recopilar datos de los sensores. Comoalternativa, conecte un ordenador con el software FSDATA Desktop al registrador de caudal paraconfigurar, calibrar y recopilar datos de los sensores. Consulte la documentación de FSDATADesktop para configurar, calibrar y recopilar datos del sensor.

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Instale el softwareAsegúrese de que la última versión del software FSDATA Desktop está instalada en el ordenador.Descárguese el software de http://www.hachflow.com. Haga clic en Support (Asistencia técnica) y, acontinuación, seleccione Software Downloads (Descargas de software)>Hach Series Flow Logger(Registradores de caudal de la serie FL).

MantenimientoP R E C A U C I Ó N

Peligros diversos. Solo el personal cualificado debe realizar las tareas descritas en esta sección deldocumento.

AV I SO No desmonte el instrumento para el mantenimiento. Si es necesario limpiar o reparar los componentes internos,póngase en contacto con el fabricante.

Limpiar los electrodos del sensorAV I SO

No utilice papel de lija para limpiar los electrodos del sensor, pues este puede dañar los electrodos.

Consulte Solución de problemas en la página 16 para saber cuándo limpiar los electrodos delsensor.

1. Aplique una pequeña cantidad de detergente líquido sobre un cepillo suave.2. Limpie el sensor con el cepillo suave. Consulte Figura 3 en la página 7 para identificar los

electrodos.3. Enjuague los electrodos del sensor con agua limpia.

Cambio del desecanteAV I SO

No utilice el sensor sin bolas de desecante o con bolas de desecante verdes. Se pueden producir dañospermanentes en el sensor.

Sustituya inmediatamente el desecante cuando cambie a verde. Consulte la Figura 9.Nota: No es necesario retirar el depósito de desecante del conjunto de desecante para instalar un desecantenuevo.

En el paso 5 de la Figura 9, asegúrese de que la junta tórica está limpia y no tiene suciedad niresiduos. Examine la junta tórica para comprobar si presenta grietas, fisuras o signos de daños.Sustituya la junta tórica si presenta daños. Aplique grasa a las juntas tóricas secas o nuevas parafacilitar la instalación, sellar mejor e incrementar su vida útil.Para obtener el mejor rendimiento, asegúrese de instalar el depósito de desecante verticalmente conla tapa del extremo apuntando hacia abajo. Consulte la sección Fije el conjunto de desecante(FL900) en la página 11.Nota: En el momento en que las perlas comienzan a volverse verdes, puede revitalizarlas aplicándoles calor.Sáquelas del cartucho y caliéntelas a 100-180 ºC (212-350 ºF) hasta que vuelvan a ponerse de color naranja. Nocaliente el cartucho. Si las perlas no se vuelven naranjas, debe cambiarlas por un desecante nuevo.

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http://www.hachflow.com

Figura 9 Cambio del desecante

Sustitución de la membrana hidrófobaSustituya la membrana hidrófoba cuando:

• Aumenten o disminuyan de forma inesperada las tendencias de nivel.• Se pierdan los datos de nivel o estos sean incorrectos, pero los datos de velocidad sean válidos.• La membrana esté rota o se haya saturado con agua o grasa.

Consulte los siguientes pasos ilustrados para sustituir la membrana. En el paso 4, asegúrese de queocurra lo siguiente:

• La parte lisa de la membrana hidrófoba está contra la superficie interior del depósito dedesecante.

• La membrana hidrófoba se dobla y se introduce completamente en la rosca hasta que no se ve.• La membrana hidrófoba gira con la boquilla cuando la boquilla del depósito de desecante gira. Si

la membrana no gira, está dañada. Inicie el mismo procedimiento con una membrana nueva.

Para obtener el mejor rendimiento, asegúrese de instalar el cartucho de desecante verticalmentecon la tapa del extremo apuntando hacia abajo. Consulte la Fije el conjunto de desecante (FL900)en la página 11.

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Solución de problemasCuando ocurra un problema, aíslelo en el sensor, el registrador o el cable de interconexión.

Problema Posible causa Solución

Descensos bruscos develocidad

Los electrodos de velocidadestán cubiertos de residuos.

Limpie el sensor. Consulte Limpiar los electrodosdel sensor en la página 13.Asegúrese de que el sensor está correctamenteinstalado.

Mensaje de error de pérdidade conductividad

Los electrodos de velocidadestán secos.

Asegúrese de que el nivel del agua quede porencima del sensor. Si el nivel del agua es bajo,construya una presa de caudal bajo.

Los electrodos de velocidadestán cubiertos de residuoso grasa.

Limpie el sensor. Consulte Limpiar los electrodosdel sensor en la página 13.

Velocidad ruidosa Puede haber ruido eléctricoen la tubería.

Si es posible, identifique y elimine la fuente de lainterferencia.

Las mediciones deprofundidad son incorrectaso se desvían

Hay agua en el tubo deAPR.

Cambie el cartucho de desecante (o el filtro deAPR). Consulte Cambio del desecanteen la página 13.Si es posible, extraiga el sensor y deje que seseque.

Las mediciones deprofundidad son incorrectas(atascadas en cero o aescala completa)

El transductor deprofundidad interno podríaestar dañado.

Póngase en contacto con el servicio de asistenciatécnica.

Apéndice A: perfil de velocidadA D V E R T E N C I A


Lea las precauciones para espacios confinados antes de comenzar con el procedimiento. Consulte Precauciones para espacios confinados en la página 5.El perfilado de un sitio supone medir directamente la velocidad del agua en varios puntos a lo largode la sección transversal de la tubería para determinar la velocidad media. El registrador de caudalusa la información de este perfil junto con la velocidad detectada y la profundidad registrada en elsensor de flujo para calcular el coeficiente de calibración correcto del sitio para la aplicación.Consulte Figura 10.Nota: Practicar el perfil verifica o mejora la precisión. Sin embargo, el coeficiente de calibración del sitiopredeterminado suele ser apropiado.

El sensor mide la velocidad del agua al fondo del canal o tubería (denominada velocidad detectada).La velocidad media es diferente de la velocidad detectada debido a que el agua se mueve adiferentes velocidades en las diferentes partes de la sección transversal. El coeficiente correcto decalibración del sitio permitirá que pueda calcularse de manera exacta la velocidad media a partir dela velocidad detectada en todas las profundidades.Nota: La información incluida aquí es de uso general debido a que el procedimiento exacto para practicar un perfilde velocidad variará según el tipo de medidor del perfilado de velocidad. Consulte el manual de usuario para elmedidor del perfilado de velocidad usado para recibir información específica.

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Figura 10 Perfil de velocidad normal

1 Profundidad 2 Velocidad

Selección de sitioUn sitio con la forma típica de perfil ofrece los resultados más exactos. En general la inspecciónvisual es suficiente para identificar sitios problemáticos. Use la información en esta guía paraayudarlo a seleccionar el mejor lugar.Estas guías se aplican a los perfiles de tubos y de flujo.

• El canal debería tener un recorrido tan recto como sea posible. Si el largo del recorrido recto eslimitado, el largo del flujo ascendente del perfil debe ser dos veces el largo del flujo descendente.

• El canal debería estar libre de interrupciones de flujo. El sitio no debe tener extremos de tubossobresalientes, cambios repentinos en el diámetro ni flujos laterales contribuyentes, flujoslaterales salientes u obstrucciones. Elimine todas las rocas, el sedimento y otros residuos el fondode la tubería.

• El flujo no debería tener remolinos, vórtices traseros, retroflujos ni zonas muertas.• No seleccione las áreas inmediatamente a continuación de las curvaturas marcadas u

obstrucciones.• No seleccione área con flujo convergente o divergente (cercanos a un drenaje) ni caídas

verticales.• No seleccione áreas inmediatamente debajo de las esclusas o en los lugares donde el canal

salpica a un cuerpo estacionario de agua.

Instrucciones para el perfiladoPara conseguir los mejores resultados:

• Mida el diámetro horizontal y vertical de la tubería. Si hay alguna diferencia, use la media deldiámetro interior de la tubería.

• Asegúrese de que el caudal es simétrico.• Mida la profundidad varias veces a lo largo del procedimiento.• Examine si hay piedras, sedimentos u otros desechos.

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Medir la profundidad del caudalMida la profundidad del caudal de la tubería para practicar un perfil de velocidad:

1. Mida el diámetro interior de la tubería.2. Mida la distancia desde la parte superior de la tubería hasta la superficie del agua. Consulte

Figura 11.3. Reste la distancia del diámetro interior de la tubería. Esa será la profundidad del caudal.

Nota: La profundidad y las velocidades deben medirse en el mismo plano vertical. Consulte Figura 12.

Figura 11 Medición de la profundidad del caudal

Figura 12 La profundidad del caudal y el perfil de velocidad: plano único

Cálculos del perfil de velocidadHay cuatro métodos para realizar el perfilado de un sitio, de sus condiciones dependerá el métodoelegido.

Método de medición 0,9 x VmaxEl método 0,9 x Vmax es el más simple. Mida la velocidad en diferentes puntos de la seccióntransversal para determinar la velocidad máxima de la tubería. La velocidad media se calculamultiplicando la velocidad máxima por 0,9. Este método debe usarse en los siguientes casos:

• Caudal bajo: caudales de menos de dos pulgadas de profundidad.• Caudales con cambios bruscos: un caudal que cambie más de un 10 % en tres minutos o

menos puede clasificarse como de cambios bruscos.

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Cómo practicar un perfil del caudal:

1. Mida la velocidad en una serie de puntos en todo el caudal.2. Identifique la velocidad más rápida. En la mayoría de casos suele encontrarse en el centro, justo

por debajo de la superficie.3. Multiplique la velocidad más rápida por 0,9.

Método 0,2, 0,4 y 0,8El método 0,2, 0,4 y 0,8 es el más común para el perfilado de un caudal normal. La velocidad semide en tres puntos: 0,2, 0,4 y 0,8 veces la profundidad total del caudal. Se registra la velocidad decada punto en el medidor. Este método debe usarse en los siguientes casos:

• Caudales normales: cualquier sitio en el que no haya perturbaciones, obstrucciones,turbulencias, etc. Consulte Selección de sitio en la página 17.

1. Mida la profundidad del caudal. Consulte Medir la profundidad del caudal en la página 18.2. Calcule las posiciones de medición en la línea central:

• Posición 0,2 = 0,2 x profundidad del caudal• Posición 0,4 = 0,4 x profundidad del caudal• Posición 0,8 = 0,8 x profundidad del caudal

3. Mida las velocidades en las posiciones 0,2, 0,4 y 0,8. Consulte Figura 13.4. Calcule la media de las velocidades 0,2 y 0,8.5. Calcule la media de la velocidad 0,4 con la media de 0,2 y 0,8 del paso 4.

Figura 13 Posiciones de medición para el método 0,2, 0,4 y 0,8

Método 0,4El método 0,4 es una versión simplificada de 0,2, 0,4 y 0,8. La velocidad sólo se mide en la posición0,4. Use este método para:

• Caudales bajos: sitios sin obstrucciones, etc., pero en los que haya una profundidad suficientecomo para medir la velocidad en tres puntos.

Método 2DEl método 2D usa las velocidades medidas de la línea central, las líneas verticales de velocidad ylas esquinas del caudal. Use este método para:

• Caudales asimétricos: sitios que tengan velocidades que difieran entre sí más de un 30 % encualquiera de los lados de la tubería (por ejemplo, cerca de una curva).

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• Caídas verticales: sitios localizados cerca de salidas o cualquier otro cambio de profundidad.• Caudales irregulares: cualquier sitio que pueda tener un perfil irregular o atípico.

Cómo practicar un perfil del caudal:

1. Localice la línea central del caudal.2. Encuentre las líneas verticales de velocidad (VVL) situadas a mitad de camino entre la línea

central y las paredes laterales de la tubería. Consulte Figura 14. Use la parte más ancha delcaudal.

3. Mida la velocidad en un mínimo de 7 profundidades diferentes a lo largo de la línea central.4. Mida la velocidad a lo largo de la VVL en diferentes profundidades. La distancia entre esas

profundidades debería ser igual a las de la línea central.5. Mida la velocidad en las esquinas izquierda y derecha del caudal.6. Examine los datos en busca de valores atípicos, estos superarán la región curva óptima si se

realizó un gráfico a partir del perfil de velocidad.7. Calcular la velocidad media (excepto los valores atípicos) de todas las mediciones (salvo los

valores atípicos). Recuerde incluir las mediciones de las esquinas.

Figura 14 Perfilado de velocidad del método 2D

Método 2D alternativoPuede usarse un sensor de velocidad portátil para realizar un perfil 2D. Mueva el sensor en espiralpor toda la sección transversal. Consulte Figura 15. Configure el instrumento para calcular la mediade estas mediciones de velocidad. Consulte el manual de usuario del sensor de velocidad portátilpara obtener instrucciones detalladas.El procedimiento normal (para el medidor de perfilado de velocidad Flo-Mate):

1. Configure el número apropiado de segundos en el tiempo FPA.2. Sitúe el sensor en la posición de inicio y espere unos segundos.3. Pulse <ON/C> y comience a mover el sensor.

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Figura 15 Velocidad medida con un movimiento en espiral

1 Posición de inicio 2 Posición final

Calibración automática Auto-CalEn sitios con tuberías rectas y circulares de cemento, puede usarse una calibración automática delsitio Auto-Cal en lugar del perfilado de velocidad. El sensor debe estar instalado durante el procesoy en continuo para realizar la calibración. Consulte la documentación de FSDATA Desktop paracalibrar el sensor.

Apéndice B: Cálculos del caudalA D V E R T E N C I A


Lea las precauciones para espacios confinados antes de comenzar con el procedimiento. Consulte Precauciones para espacios confinados en la página 5.El caudal de un canal se calcula y registra con un medidor de flujo para la mayoría de aplicaciones.Se ha incluido este apéndice con el fin de calcular el caudal de forma manual, o para comprendercómo se calcula.Los cálculos de caudal sirven para:

• Canales circulares• Canales rectangulares• Ríos y arroyos

Calcular el caudal: canales circularesSe necesitan los siguientes valores antes de que se pueda calcular el caudal:

• La velocidad media en ft/s ()• La profundidad del caudal en pulgadas en el momento que se practicó el perfil de velocidad

(Medir la profundidad del caudal en la página 18)• El diámetro interior del canal en pulgadas

1. Calcule la relación profundidad-diámetro (L/D), donde:

• L= profundidad del caudal en pulgadas en el momento que se practicó el perfil

Español 21

• D= el diámetro interior en pulgadas2. Encuentre el multiplicador de la unidad de caudal (K) en la Tabla 1:

a. En la columna izquierda, encuentre la relación L/D del paso 1.b. Desplácese a la derecha (hacia la columna de unidades deseada) para encontrar el

multiplicador de la unidad de caudal (K).Nota: La Tabla 1 solamente se aplica a conductos circulares medidos en pies. El multiplicador se derivócon un caudal de un pie por segundo en un conducto de un pie de diámetro, al igual que en el modelo.

3. Convierta el diámetro a pies cuadrados:D2 = (diámetro del canal en pulgadas ÷ 12) x (diámetro del canal en pulgadas ÷ 12)

4. Calcule el caudal:Caudal = K x D2 x la velocidad media.Ejemplo: ¿Cuál es el caudal en millones de galones por día (MGD) en un canal de 10 pulgadasde diámetro con una profundidad de 6 pulgadas? Se halló que la velocidad media era de 1,5 ft/s.L/D = 6 pulgadas ÷ 10 pulgadas = 0,6 K =0,3180 D2 = (10 pulgadas ÷ 12)2 = (0,833 ft)2 = 0,694 ft2

Caudal = K x D2 x velocidad media = 0,3180 x 0,694 ft2 x 1,5 ft/s = 0,331 MGD

Tabla 1 Multiplicador de las unidades de caudal

L/D MGD GPM CFS CMM CMD LPM

0,01 0,0009 0,5966 0,0013 0,0023 3,2522 2,2585

0,02 0,0024 1,6824 0,0037 0,0063 9,1709 6,3687

0,03 0,0044 3,0814 0,0069 0,0117 16,7986 11,6644

0,04 0,0068 4,7296 0,0105 0,0179 25,7811 17,9036

0,05 0,0095 6,5894 0,0147 0,0249 35,919 24,9438

0,06 0,0124 8,6351 0,0192 0,0327 47,0701 32,6876

0,07 0,0156 10,8475 0,0242 0,0411 59,1295 41,0621

0,08 0,019 13,2113 0,0294 0,05 72,0148 50,0103

0,09 0,0226 15,7143 0,035 0,0595 85,6585 59,4851

0,10 0,0264 18,346 0,0409 0,0694 100,0039 69,4471

0,11 0,0304 21,0975 0,047 0,0799 115,0022 79,8627

0,12 0,0345 23,9609 0,0534 0,0907 130,6108 90,702

0,13 0,0388 26,9294 0,06 0,1019 146,7919 101,9388

0,14 0,0432 29,9967 0,0668 0,1135 163,5116 113,5497

0,15 0,0477 33,1571 0,0739 0,1255 180,7393 125,5134

0,16 0,0524 36,4056 0,0811 0,1378 198,4467 137,8102

0,17 0,0572 39,7374 0,0885 0,1504 216,6081 150,4223

0,18 0,0621 43,148 0,0961 0,1633 235,1995 163,333

0,19 0,0672 46,6334 0,1039 0,1765 254,1985 176,5267

0,20 0,0723 50,1898 0,1118 0,19 273,5844 189,9892

0,21 0,0775 53,8135 0,1199 0,2037 293,3373 203,7064

0,22 0,0828 57,5012 0,1281 0,2177 313,4387 217,6657

22 Español

Tabla 1 Multiplicador de las unidades de caudal (continúa)


0,23 0,0882 61,2496 0,1365 0,2319 333,871 231,8548

0,24 0,0937 65,0555 0,1449 0,2463 354,6172 246,2619

0,25 0,0992 68,9161 0,1535 0,2609 375,6613 260,8759

0,26 0,1049 72,8286 0,1623 0,2757 396,988 275,6861

0,27 0,1106 76,7901 0,1711 0,2907 418,5825 290,9823

0,28 0,1163 80,7982 0,18 0,3059 440,4305 305,8545

0,29 0,1222 84,8503 0,189 0,3212 462,5182 321,1932

0,30 0,1281 88,9439 0,1982 0,3367 484,8325 336,3892

0,31 0,134 93,0767 0,2074 0,3523 507,3605 352,3337

0,32 0,14 97,2464 0,2167 0,3681 530,0894 368,1176

0,33 0,1461 101,4507 0,226 0,384 553,0071 384,0327

0,34 0,1522 105,6875 0,2355 0,4001 576,1017 400,0706

0,35 0,1583 109,9546 0,245 0,4162 599,3618 416,2234

0,36 0,1645 114,25 0,2545 0,4325 622,7757 432,4831

0,37 0,1707 118,5715 0,2642 0,4488 646,3325 448,8419

0,38 0,177 122,9172 0,2739 0,4653 670,0208 465,2922

0,39 0,1833 127,2851 0,2836 0,4818 693,8301 481,8265

0,40 0,1896 131,6733 0,2934 0,4984 717,7501 498,4375

0,41 0,196 136,0797 0,3032 0,5151 741,7607 515,1178

0,42 0,2023 140,5026 0,313 0,5319 765,8788 531,8603

0,43 0,2087 144,94 0,3229 0,5487 790,0673 548,6578

0,44 0,2151 149,3902 0,3328 0,5655 814,325 565,5034

0,45 0,2215 153,8512 0,3428 0,5824 838,642 582,3902

0,46 0,228 158,3212 0,3527 0,5993 863,008 599,3111

0,47 0,2344 162,7985 0,3627 0,6163 887,4133 616,2592

0,48 0,2409 167,2811 0,3727 0,6332 911,848 633,2277

0,49 0,2473 171,7673 0,3827 0,6502 936,3024 650,21

0,50 0,2538 176,2553 0,3927 0,6672 960,7664 667,1989

0,51 0,2603 180,7433 0,4027 0,6842 985,2306 684,1879

0,52 0,2667 185,2295 0,4127 0,7012 1009,685 701,1701

0,53 0,2732 189,7121 0,4227 0,7181 1043,12 718,1385

0,54 0,2796 194,1894 0,4327 0,7351 1058,525 735,0869

0,55 0,2861 198,6594 0,4426 0,752 1082,891 752,0076

0,56 0,2925 203,1204 0,4526 0,7689 1107,108 768,8945

0,57 0,2989 207,5706 0,4635 0,7857 1131,466 785,7401

Español 23



0,58 0,3053 212,008 0,4724 0,8025 1155,654 802,5377

0,59 0,3117 216,4309 0,4822 0,8193 1179,763 819,2801

0,60 0,318 220,8374 0,492 0,836 1203,783 835,9605

0,61 0,3243 225,2255 0,5018 0,8526 1227,703 852,5715

0,62 0,3306 229,5934 0,5115 0,8691 1251,512 869,1057

0,63 0,3369 233,9392 0,5212 0,8856 1275,201 885,556

0,64 0,3431 238,2607 0,5308 0,9019 1298,758 901,9149

0,65 0,3493 242,556 0,5404 0,9182 1322,171 918,1745

0,66 0,3554 246,8232 0,5499 0,9343 1345,432 934,3275

0,67 0,3615 251,06 0,5594 0,9504 1368,526 950,3654

0,68 0,3676 255,2643 0,5687 0,9663 1391,444 966,2805

0,69 0,3736 259,434 0,578 0,9821 1414,173 982,0645

0,70 0,3795 263,5668 0,5872 0,9977 1436,701 997,709

0,71 0,3854 267,6604 0,5963 1,0132 1459,015 1013,205

0,72 0,3913 271,7125 0,6054 1,0285 1481,103 1028,544

0,73 0,397 275,7206 0,6143 1,0437 1502,951 1043,716

0,74 0,4027 279,6822 0,6231 1,0579 1524,546 1058,712

0,75 0,4084 283,5946 0,6319 1,0735 1545,872 1073,522

0,76 0,4139 287,4553 0,6405 1,0881 1566,917 1088,137

0,77 0,4194 291,2612 0,6489 1,1025 1587,663 1102,544

0,78 0,4248 295,0096 0,6573 1,1167 1608,095 1116,733

0,79 0,4301 298,6972 0,6655 1,1307 1628,197 1130,692

0,80 0,4353 302,321 0,6736 1,1444 1647,95 1144,409

0,81 0,4405 305,8774 0,6815 1,1579 1667,336 1157,872

0,82 0,4455 309,3629 0,6893 1,1711 1686,335 1171,066

0,83 0,4505 312,7735 0,6969 1,184 1704,926 1183,976

0,84 0,4552 316,1053 0,7043 1,1966 1723,088 1196,589

0,85 0,4599 319,3538 0,7115 1,2089 1740,795 1208,886

0,86 0,4644 322,5143 0,7186 1,2208 1758,023 1220,849

0,87 0,4688 325,5815 0,7254 1,2325 1774,743 1232,46

0,88 0,4731 328,55 0,732 1,2437 1790,924 1243,697

0,89 0,4772 331,4135 0,7384 1,2545 1806,533 1254,536

0,90 0,4812 334,165 0,7445 1,265 1821,531 1264,952

0,91 0,485 336,7967 0,7504 1,2749 1835,876 1274,914

0,92 0,4886 339,2997 0,756 1,2844 1849,52 1284,389

24 Español



0,93 0,492 341,6636 0,7612 1,2933 1862,406 1293,337

0,94 0,4952 343,8759 0,7662 1,3017 1874,465 1301,712

0,95 0,4981 345,9216 0,7707 1,3095 1885,616 1309,456

0,96 0,5008 347,7815 0,7749 1,3165 1895,754 1316,496

0,97 0,5032 349,4297 0,7785 1,3277 1904,739 1322,735

0,98 0,5052 350,8287 0,7816 1,328 1912,365 1328,031

0,99 0,5068 351,9145 0,7841 1,3321 1918,284 1332,141

1,00 0,5076 352,5112 0,7854 1,3344 1921,536 1334,4

Calcular el caudal: canales rectangularesEl caudal en los canales rectangulares se calcula de la siguiente manera:

1. Halle la velocidad media con el método 0,2, 0,4 y 0,8. Consulte Método 0,2, 0,4 y 0,8en la página 19.Nota: Para los anchos de canal de 1,8 m (6 ft) o más, use el método 0,2, 0,6 y 0,8 como se ha explicado pararíos y arroyos. Consulte Calcular el caudal: ríos y arroyos en la página 25. Las unidades de velocidad debenestar en ft/s.

2. Calcule el área transversal en pies cuadrados (ft2):Área = (profundidad del caudal en pulgadas ÷ 12) x (ancho del canal en pulgadas ÷12)

3. Calcule el caudal:Caudal = velocidad media x área transversalEl resultado será un caudal en ft3/s (CFS). Para convertir a otras unidades de caudal, consulte Convertir las unidades de caudal en la página 27.

Ejemplo: ¿Cuál es el caudal en millones de galones por día (MGD) en un canal rectangular con24 pulgadas de ancho y un caudal de 10 pulgadas de profundidad?Velocidad media:Velocidad en 0,2 x profundidad (2 pulgadas) = 1,5 ft/sVelocidad en 0,4 x profundidad (4 pulgadas) = 1,7 ft/sVelocidad en 0,8 x profundidad (8 pulgadas) = 1,8 ft/s(1,5 × 1,8) ÷2 = 1,65 ft/sVelocidad media = (1,65 × 1,7) ÷ 2 = 1,67 ft/sÁrea transversal:Convertir pulgadas en pies: 10 pulgadas ÷ 12 = 0,38 ftÁrea = 0,83 ft x 2 ft = 1,66 ft2

Caudal:Caudal= 1,67 ft2/s x 1,66 ft = 2,77 ft3/sDesde Convertir las unidades de caudal en la página 27, 2,77 ft3/s x 0,64632 = 1,7903 MGD

Calcular el caudal: ríos y arroyos

1. Encuentre la profundidad de cada segmento del canal:

a. Divida el ancho del canal en segmentos de igual longitud (d). Consulte Figura 16.b. Localice la línea central de cada segmento (½ x d).

Español 25

c. Mida la profundidad de cada segmento en su línea central.

Nota: Las posiciones 0,2, 0,6 y 0,8 para ríos y arroyos se miden desde la superficie. Todas las mediciones deprofundidad y velocidad deben realizarse en el mismo plano.Nota: Los segmentos de menor tamaño darán mejores resultados. Si la diferencia en la velocidad media dedos segmentos adyacentes es mayor del 10 %, hágalos más pequeños.

2. Use un perfil de velocidad para calcular el caudal de cada segmento:

a. Calcule las posiciones de velocidad 0,2, 0,6 y 0,8 en la línea central de cada segmento.b. Mida la velocidad en las posiciones 0,2, 0,6 y 0,8.c. Calcule la media de las velocidades 0,2 y 0,8.d. Calcule la media de la velocidad 0,6 y las de 0,2 y 0,8. Esta será la velocidad media.e. Calcule el área transversal de cada segmento. Consulte Figura 17.f. Calcule el caudal de cada segmento:

Caudal = área del segmento x velocidad media3. Sume los caudales de todos los segmentos. El caudal total del río o arrollo será la suma de los

caudales de los segmentos.

Figura 16 Segmentos de un río o arroyo

26 Español

Figura 17 Cálculos del área del segmento

1 Trapezoide 2 Rectángulo

Convertir las unidades de caudal

1. Localice la unidad original en la columna izquierda de la Tabla 2.2. Localice la nueva unidad en la fila superior de la Tabla 2.3. Localice la celda de la tabla en la que intersecan las unidades. Este será el factor de conversión.4. Multiplique el valor original por el factor de conversión para obtener el valor en la nueva unidad.

Ejemplo: Convierta 20 ft3/s (CFS) a millones de galones por día (MGD). El factor de conversiónde CFS a MGD es de 0,64632.20 ft3/s x 0,64632 = 12,9 MGD

Tabla 2 Factores de conversión de las unidades de caudal

Unidad original CFS MGD GPM CMD CMM

CFS 1 0,64632 448,831 2446,576 1,69901

MGD 1,54723 1 694,44 3785,412 2,62876

GPM 0,002228 0,00144 1 5,45099 0,0037854

CMD 0,000408 0,0002642 0,18345 1 0,0006944

CMM 0,5885 0,380408 264,172 1440 1

MGD = millones de galones por díaGPM = galones por minutoCFS = pies cúbicos por segundoCMM = metros cúbicos por minutoCMD = metros cúbicos por díaLPM = litros por minuto

Español 27

Piezas de repuesto y accesoriosA D V E R T E N C I A

Peligro de lesión personal. El uso de piezas no aprobadas puede causar lesiones personales, daños alinstrumento o un mal funcionamiento del equipo. Las piezas de repuesto que aparecen en estasección están aprobadas por el fabricante.

Nota: Las referencias de los productos pueden variar para algunas regiones de venta. Póngase en contacto con eldistribuidor correspondiente o visite la página web de la empresa para obtener la información de contacto.

Piezas de repuesto

Descripción Referencia

Perlas desecantes, a granel, contenedor de 1,5 libras (0,68 kg) 8755500

Depósito de desecante 8542000

Membrana hidrófoba 3390

Junta tórica, tapa del extremo del depósito de desecante, DI de 3 cm (1,176 pulg.) xDE de 0,18 cm (0,070 pulg.) 5252

Accesorios

Descripción Referencia

Banda de tijera para tubo de 15,24 cm (6 pulg.) de diámetro 800008105






Banda con gato de tijera, base con ancho de 10 x 18 pulg. 800008101

Banda con gato de tijera, base con ancho de 10 x 36 pulg. 800008102

Banda con gato de tijera, base con ancho de 10 x 18 pulg. con conjuntos deextensión de 10 pulg. 800008103

Banda con gato de tijera 800008104

Abrazadera con resorte, Q-Stick5 750000201

Bandas parciales 800010101

Montaje de canal rectangular 75012-xx

5 Herramienta para instalar una abrazadera con resorte sin espacio de entrada confinado.

28 Español

*DOC343.92.80577*

HACH COMPANY World HeadquartersP.O. Box 389, Loveland, CO 80539-0389 U.S.A.Tel. (970) 669-3050(800) 368-2723 (U.S.A. only)U.S.A. – [email protected] – [email protected]@hach.comwww.hachflow.com

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DOC343.92.80577 Flo-Tote 3 - · PDF fileconsulte el manual de instrucciones para obtener información de funcionamiento o ... así como el electrodo de tierra, ... al fondo del sensor)