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Introducción
Los divisores de flujo son los silenciosos “reveladores de la verdad” en los circuitos de combustible y fluidos. Siempre que una línea de suministro debe dividirse en múltiples salidas con una distribución predecible y repetible, el divisor de flujo es el componente que determina si el sistema funciona sin problemas o si comienza a desviarse lentamente hacia fallos. Se utilizan comúnmente en colectores de distribución de combustible, bancos de prueba de motores y sistemas de propulsión, circuitos de suministro de múltiples inyectores o boquillas, sistemas hidráulicos y de lubricación, quemadores industriales y líneas de dosificación, así como en otras aplicaciones donde varios consumidores deben recibir un caudal casi igual bajo condiciones de carga y operación cambiantes.

La criticidad es simple: si un divisor no distribuye el flujo con precisión, el sistema aguas abajo puede experimentar alimentación/dosificación desigual, calentamiento localizado, desequilibrios de rendimiento, esfuerzos en componentes y fallos de repetibilidad que son notoriamente difíciles de diagnosticar porque pueden aparecer solo bajo ciertas combinaciones de RPM, presión, viscosidad y temperatura. Un divisor puede parecer aceptable en una condición estable y aun así comportarse de forma incorrecta en operación real, especialmente a bajo caudal (donde dominan las fugas internas y la fricción) o a alta carga (donde la presión diferencial impulsa el error). Por eso es fundamental un banco de pruebas adecuado: crea un entorno controlado donde la distribución puede medirse puerto por puerto, bajo condiciones estables y repetibles, y los resultados pueden registrarse y compararse entre unidades, lotes o pruebas de ciclo de vida.

Este sistema es un banco de pruebas de caracterización de divisores de flujo de 16 puertos, diseñado específicamente para circuitos de diésel/combustible. Combina un lazo estable de suministro de combustible, medición de flujo de doble rango, carga de contrapresión controlada, conmutación secuencial de salidas y automatización basada en SCADA/HMI para proporcionar datos de distribución confiables y repetibles, con una filosofía de diseño adecuada para el manejo de combustible y entornos con riesgo potencial.

Lo que el sistema está diseñado para lograr
1) Mapeo de distribución por puerto (propósito principal)
El banco mide el flujo en cada salida, un puerto a la vez, utilizando una estrategia de conmutación automatizada:
• El puerto seleccionado se dirige al Header de Prueba para su medición.
• Todos los puertos no seleccionados se dirigen al Header de Retorno y se recirculan al tanque.
• El sistema repite esta secuencia para los 16 puertos, de forma automática o manual.

Este enfoque produce un “mapa de puertos” claro y comparable que muestra:
• Caudal por puerto a una RPM, presión y temperatura determinadas
• Caudal promedio entre todos los puertos
• Desviación de cada puerto respecto al promedio
• Repetibilidad entre ciclos y entre diferentes unidades de divisores de flujo

2) Cobertura de regímenes reales de operación
El banco está diseñado para evaluar el rendimiento en los regímenes donde los divisores de flujo suelen mostrar su comportamiento real:
• Medición a bajo caudal: donde las fugas, la fricción y las holguras internas influyen fuertemente en la distribución.
• Distribución a caudal nominal: donde dominan la carga hidráulica, la contrapresión y la estabilidad.
• Comportamiento de arranque / liberación inicial (cuando aplica): capturando la respuesta transitoria y las condiciones necesarias para iniciar una operación estable.

3) Repetibilidad independiente de la técnica del operador
Las pruebas manuales suelen verse afectadas por diferencias de tiempo, manipulación inconsistente de válvulas y tiempos de estabilización inestables. Este banco permite:
• Secuenciación automática de puertos
• Intervalos definidos de permanencia/estabilización
• Tiempos de medición consistentes
• Registro estructurado de datos e informes

4) Salida trazable estilo calificación
El sistema de control está diseñado para proporcionar resultados prácticos:
• Registros con marca de tiempo
• Tablas por puerto
• Veredictos de aceptación basados en criterios definidos (límites de desviación, umbrales de estabilidad, ventana de presión, etc.)
• Historial de alarmas/disparos y acciones del operador (útil en investigaciones y auditorías)

Arquitectura del sistema (cómo funciona)
A) Lazo de suministro y acondicionamiento de combustible (servicio diésel)
En el núcleo se encuentra un circuito cerrado de diésel diseñado para condiciones de prueba estables:
• Tanque de diésel en construcción de acero inoxidable, dimensionado para proporcionar masa térmica y condiciones de succión estables.
• Geometría inferior favorable para drenaje que facilita limpieza y mantenimiento.
• Protección de succión para evitar daños en la bomba por contaminantes gruesos.
• Filtración en múltiples etapas para proteger el DUT, las válvulas de conmutación y los medidores, asegurando mediciones estables.
• Acondicionamiento de temperatura mediante enfriador/intercambiador de calor, permitiendo probar el mismo divisor a temperaturas repetibles (importante porque la viscosidad cambia con la temperatura y afecta la distribución del flujo).
• Monitoreo y protección de nivel para evitar funcionamiento en seco, aireación y operación insegura.
Beneficio práctico: este lazo evita “fallos falsos” causados por temperatura inestable del fluido, entrada de aire o contaminación.

B) Bombeo y estabilidad de flujo
Un conjunto de bombeo de desplazamiento positivo de alta capacidad suministra el caudal total necesario para un DUT de 16 salidas. El accionamiento está controlado por VFD, permitiendo rampas suaves y estabilización de velocidad (y por lo tanto de flujo). Condiciones de entrada estables son críticas; cualquier pulsación o falta de suministro puede aparecer como error de distribución y distorsionar los resultados.

C) Conmutación de 16 puertos y lógica de headers (elemento clave)
Cada puerto de salida está conectado mediante un elemento de conmutación dedicado para que el banco pueda enrutar:
• Puerto N → Header de Prueba → Medición de flujo → Retorno
• Todos los demás puertos → Header de Retorno → Tanque

Este diseño hace que las pruebas sean rápidas, repetibles y seguras en comparación con el cambio manual de mangueras. Además, mantiene la recirculación continua para conservar condiciones estables del fluido mientras los puertos se prueban secuencialmente.

D) Módulo de contrapresión (simulación de carga real)
Una válvula de contrapresión controlada proporciona carga ajustable para probar el divisor a presiones reales del sistema. Esto es crucial porque la distribución puede cambiar bajo carga; la estabilidad de la contrapresión es lo que hace válidas las comparaciones entre puertos.

E) Instrumentación y metrología (amplio rango sin compromisos)
Para obtener datos significativos en todos los regímenes de operación, el banco emplea:
• Medición de flujo de doble rango (medidores de alto y bajo caudal) para mantener precisión desde caudales muy bajos hasta el flujo total del sistema.
• Transmisores de presión y temperatura para monitoreo estable y registro en SCADA.
• Indicadores locales para verificaciones rápidas del operador durante la configuración y resolución de problemas.
Esto proporciona capacidad de medición de alta resolución a bajo caudal y capacidad completa a caudal nominal sin comprometer la calidad de medición.

F) Control, automatización e interfaz de operador
El banco está diseñado tanto para repetibilidad tipo producción como para flexibilidad de desarrollo:
• Modo automático: secuenciación de puertos, estabilización, registro, aprobación/rechazo.
• Modo manual: control directo del operador para pruebas de ingeniería, resolución de problemas y verificación de calibración.
• Interfaz HMI: puntos de ajuste (RPM, presión), estado de selección de puerto, lecturas en vivo (flujo/presión/temperatura), alarmas/disparos.
• Registro SCADA: resultados estructurados para trazabilidad y comparación.

G) Seguridad y preparación para manejo de combustible
Los circuitos de combustible requieren un enfoque de diseño orientado a la seguridad. El banco incluye:
• Parada de emergencia y apagado controlado
• Protecciones contra sobrecarga/sobrepresión
• Interbloqueos y lógica de alarmas
• Selección adecuada de componentes para servicio de combustible y entornos potencialmente peligrosos
• Buenas prácticas industriales: provisiones de puesta a tierra/bondeo, ruteo protegido y selección robusta de gabinete

Especificaciones Técnicas (Detalladas)
Cuando los parámetros dependen de la aplicación, el banco es configurable dentro de su capacidad de hardware. La siguiente tabla describe un conjunto detallado de capacidades alineadas con la clase constructiva de este sistema.
1) General y Mecánico

  

    
Parámetro
    
Especificación
  
  

    
Tipo de sistema
    
Banco de pruebas de divisor de flujo multipuerto (circuito diésel/combustible)
  
  

    
Capacidad del DUT
    
16 puertos de salida
  
  

    
Método de medición
    
Enrutamiento secuencial de puertos al Header de Prueba; puertos no seleccionados al Header de Retorno
  
  

    
Modos de operación
    
Secuenciación automática + prueba manual
  
  

    
Dimensiones generales aproximadas
    
~2600 mm (L) × ~1200 mm (A)
  
  

    
Altura total aproximada
    
~1800 mm
  
  

    
Montaje / estructura
    
Estructura industrial tipo skid con acceso de servicio a válvulas, filtros y medidores
  
  

    
Conjuntos de mangueras (típico)
    
~20 mangueras (prueba + retorno + conexiones auxiliares)
  


2) Fluido de prueba, depósito y acondicionamiento

  

    
Parámetro
    
Especificación
  
  

    
Fluido de trabajo
    
Diésel / medios de combustible
  
  

    
Construcción del depósito
    
Tanque de acero inoxidable, geometría favorable al drenaje
  
  

    
Clase de capacidad del tanque
    
Clase 800 L (típico) / Clase 500 L (configuración alternativa)
  
  

    
Acondicionamiento de temperatura
    
Lazo de enfriador / intercambiador de calor para temperatura controlada del fluido
  
  

    
Sensado de temperatura
    
Transmisor para registro + indicador local (manómetro)
  
  

    
Monitoreo de nivel
    
Indicador de nivel + interruptor de nivel (con lógica de alarma/disparo)
  
  

    
Drenaje / mantenimiento
    
Puntos de drenaje y accesos de servicio para limpieza y cambio de filtros
  


3) Sistema de Bombeo y Accionamiento

  

    
Parámetro
    
Especificación
  
  

    
Tipo de bomba
    
Bomba de desplazamiento positivo (tipo engranajes)
  
  

    
Capacidad nominal de caudal del sistema
    
Clase ~250 L/min
  
  

    
Tipo de motor
    
Motor industrial antideflagrante / apto para manejo de combustible
  
  

    
Clase de potencia del motor
    
~11 kW (clase constructiva típica)
  
  

    
Control de velocidad
    
VFD con rampas suaves y mantenimiento estable de RPM
  
  

    
Propósito del VFD
    
Control repetible del punto de consigna de RPM, arranque/parada controlados, reducción de choques hidráulicos
  


4) Medición de Flujo (Doble Rango)

  

    
Parámetro
    
Especificación
  
  

    
Propósito del medidor de alto rango
    
Operación del sistema completo / caudal nominal
  
  

    
Capacidad de flujo alto rango
    
Clase ~1 a 250 L/min
  
  

    
Propósito del medidor de bajo rango
    
Medición a bajo caudal y verificación de distribución de alta resolución
  
  

    
Capacidad de flujo bajo rango
    
Clase ~0.03 a 40 L/min
  
  

    
Principio de medición
    
Medición de desplazamiento positivo / tipo engranajes apta para combustibles hidrocarburos
  
  

    
Interfaz de instrumentación
    
Interfaz industrial analógica/de pulsos con acondicionamiento seguro de señal
  
  

    
Capacidad de flujo por puerto
    
Hasta ~14 L/min (3.5 GPM) por puerto
  


5) Control de Presión, Carga y Protección

  

    
Parámetro
    
Especificación
  
  

    
Control de contrapresión
    
Válvula de control de contrapresión ajustable
  
  

    
Capacidad típica de presión de prueba
    
Hasta clase ~300 psi
  
  

    
Medición de presión
    
Transmisores para registro + manómetros locales
  
  

    
Protección del circuito
    
Válvulas de alivio, disparos, lógica de apagado seguro
  


6) Filtración y Control de Limpieza

  

    
Parámetro
    
Especificación
  
  

    
Protección en succión
    
Filtro de succión de alto caudal
  
  

    
Filtración fina
    
Filtración en múltiples etapas (típico 10 µm + 6 µm)
  
  

    
Mantenibilidad del filtro
    
Carcasas accesibles con provisiones de indicación de obstrucción
  
  

    
Beneficio
    
Protege el DUT y el equipo de medición; mejora la repetibilidad
  


7) Conmutación de Puertos y Headers

  

    
Parámetro
    
Especificación
  
  

    
Número de puntos de conmutación
    
16 (uno por puerto)
  
  

    
Lógica de conmutación
    
Un puerto al Header de Prueba; los restantes al Header de Retorno
  
  

    
Tipo de válvula
    
Válvulas solenoides / actuadas para servicio de combustible
  
  

    
Disposición de headers
    
Header de Prueba dedicado y Header de Retorno
  
  

    
Beneficio clave
    
Pruebas rápidas y repetibles sin intercambio de mangueras
  


8) Controles, HMI/SCADA e Informes

  

    
Parámetro
    
Especificación
  
  

    
Plataforma de automatización
    
Control y monitoreo basados en HMI + SCADA
  
  

    
Funciones automáticas
    
Secuenciación de puertos, tiempos de estabilización/permanencia, registro, generación de informes
  
  

    
Funciones manuales
    
Selección directa de puerto, jog/override, modo de resolución de problemas
  
  

    
Registro de datos
    
Datos con marca de tiempo de flujo/presión/temperatura/RPM + resultados por puerto
  
  

    
Formato de salida
    
Tablas por puerto, % de desviación, veredicto de aceptación, historial de alarmas/disparos
  
  

    
Interfaz de operador
    
Mímico en vivo con estado de válvulas, disparos y valores clave de proceso
  


9) Seguridad y Preparación para Manejo de Combustible

  

    
Parámetro
    
Especificación
  
  

    
Sistemas de seguridad
    
Parada de emergencia, interbloqueos, disparos, protección contra sobrecarga, apagado controlado
  
  

    
Filosofía eléctrica
    
Selección de componentes orientada a manejo de combustible / áreas peligrosas
  
  

    
Puesta a tierra / bondeo
    
Previsto para minimizar riesgos por estática
  
  

    
Seguridad de servicio
    
Puntos de drenaje, provisiones de aislamiento, diseño amigable para mantenimiento
  


Ventajas clave (por qué este banco es el enfoque correcto)
• Certeza puerto por puerto: no se infiere la distribución, se mide.
• Pruebas rápidas: los 16 puertos pueden mapearse rápidamente mediante secuenciación en lugar de reconfiguración manual.
• Condiciones reales de operación: la carga de contrapresión y el acondicionamiento de temperatura revelan el comportamiento real.
• Amplio rango de medición: la medición de doble rango mantiene la precisión tanto en bajo como en caudal nominal.
• Resultados trazables: el registro SCADA y los informes estructurados respaldan calificación, auditorías y comparaciones.
• Reducción del tiempo de diagnóstico: las firmas anormales del divisor se hacen visibles inmediatamente en el mapa de puertos.

Opciones comunes (para hacerlo aún más potente)
• Pruebas basadas en recetas (perfiles predefinidos de RPM/presión/temperatura)
• Detección automática de estabilidad (registro solo cuando los valores se estabilizan dentro de tolerancia)
• Informes estadísticos (media, desviación estándar, índice de repetibilidad por puerto)
• Seguimiento por número de serie / código de barras para pruebas por lote
• Puntos adicionales de temperatura (tanque + entrada + salida) para control más preciso de viscosidad
• Variante de mayor presión o módulo adicional de carga (si futuros DUT lo requieren)
• Monitoreo remoto y exportación automática de informes