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Introducción
Los divisores de flujo son los discretos “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 correctamente o si comienza a desviarse lentamente hacia problemas. Se utilizan comúnmente en colectores de distribución de combustible, bancos de prueba de motores y sistemas de propulsión, circuitos de alimentación multiinyector o multinboquilla, 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 cambiantes de carga y operación.

La criticidad es simple: si un divisor no distribuye el flujo con precisión, el sistema aguas abajo puede experimentar alimentación/dosificación desigual, calentamiento localizado, desequilibrio de rendimiento, esfuerzos en componentes y fallos de repetibilidad que son notoriamente difíciles de diagnosticar, ya que pueden aparecer solo en determinadas combinaciones de RPM, presión, viscosidad y temperatura. Un divisor puede parecer aceptable en una condición estable y aun así comportarse de forma inadecuada en operación real, especialmente a bajo caudal (donde predominan las fugas internas y la fricción) o a alta carga (donde la presión diferencial genera errores). 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 diésel/combustible. Combina un bucle 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 construcción adecuada para entornos de manipulación de combustible y áreas clasificadas.

Objetivos del sistema
1) Mapeo de distribución puerto por puerto (propósito principal)
El banco mide el flujo en cada salida, un puerto a la vez, mediante una estrategia de conmutación automatizada:
• El puerto seleccionado se dirige al colector de prueba para su medición.
• Todos los puertos no seleccionados se dirigen al colector de retorno y se recirculan al tanque.
• El sistema repite esta secuencia para los 16 puertos, de forma automática o manual.

Este enfoque genera un “mapa de puertos” claro y comparable que muestra:
• Flujo por puerto a una RPM, presión y temperatura determinadas
• Flujo promedio entre 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:
• Dosificación a bajo caudal: donde las fugas, la fricción y las holguras internas influyen fuertemente en la distribución.
• Distribución a caudal nominal: donde predominan la carga hidráulica, la contrapresión y la estabilidad.
• Comportamiento de arranque / liberación inicial (cuando aplique): 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 temporización, manipulación inconsistente de válvulas y tiempos de estabilización inestables. Este banco permite:
• secuenciación automática de puertos
• intervalos definidos de permanencia/estabilización
• temporización de medición consistente
• registro y generación de informes estructurados

4) Resultados trazables tipo calificación
El sistema de control está diseñado para proporcionar salidas prácticas:
• 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) Bucle 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 reserva de diésel en acero inoxidable, dimensionado para proporcionar masa térmica y condiciones de succión estables.
• Geometría inferior diseñada para facilitar drenaje y mantenimiento.
• Protección en succión para evitar daños a la bomba por contaminantes gruesos.
• Filtración multietapa para proteger el DUT, las válvulas de conmutación y los medidores, garantizando mediciones estables.
• Acondicionamiento de temperatura mediante enfriador/intercambiador de calor para que el mismo divisor pueda probarse a temperaturas repetibles (importante porque la viscosidad cambia con la temperatura y afecta la distribución de flujo).
• Monitoreo de nivel y protecciones para evitar funcionamiento en seco, aireación y operación insegura.
Beneficio práctico: este bucle evita “fallos falsos” causados por temperatura inestable del fluido, aire atrapado o contaminación.

B) Bombeo y estabilidad de flujo
Un sistema de bombeo de desplazamiento positivo de alta capacidad suministra el flujo total necesario para un DUT de 16 salidas. El accionamiento está controlado por VFD para que la velocidad (y por lo tanto el flujo) pueda aumentarse y estabilizarse suavemente. Las 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 colectores (elemento clave)
Cada puerto de salida está conectado mediante un elemento de conmutación dedicado para que el banco pueda dirigir:
• Puerto N → Colector de prueba → Medición de flujo → Retorno
• Todos los demás puertos → Colector de retorno → Tanque

Este diseño hace que las pruebas sean rápidas, repetibles y seguras en comparación con el intercambio manual de mangueras. También mantiene la recirculación continua para que la condición del fluido permanezca estable mientras los puertos se prueban secuencialmente.

D) Módulo de contrapresión (simulación de carga real)
Una válvula de contrapresión controlada proporciona carga ajustable para que el divisor pueda probarse a presiones realistas 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 flujo) para mantener la 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 el diagnóstico.
Esto proporciona tanto capacidad de medición de alta resolución a bajo caudal como capacidad completa a caudal nominal sin sacrificar calidad de medición.

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

G) Seguridad y preparación para manipulación de combustible
Los circuitos de combustible exigen un enfoque de diseño orientado a la seguridad. El banco incluye:
• parada de emergencia y apagado controlado
• protecciones contra sobrecarga/sobrepresión
• enclavamientos y lógica de alarmas
• selección de componentes adecuada para servicio de combustible y entornos de áreas clasificadas
• buenas prácticas industriales: puesta a tierra/conexión equipotencial, rutas protegidas y selección de envolventes robustas

Especificaciones Técnicas (Detalladas)
Cuando los parámetros dependen de la aplicación, el banco es configurable dentro de la capacidad de su hardware. La siguiente tabla describe un conjunto detallado de capacidades alineadas con la clase de construcción 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 colector de prueba; puertos no seleccionados al colector de retorno
  
  

    
Modos de operación
    
Secuenciación automática + prueba manual
  
  

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

    
Altura total aproximada
    
~1800 mm
  
  

    
Montaje / bastidor
    
Estructura industrial tipo skid con acceso de servicio para 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 / combustible
  
  

    
Construcción del depósito
    
Tanque de acero inoxidable, geometría apta para drenaje
  
  

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

    
Acondicionamiento de temperatura
    
Enfriador / intercambiador de calor para temperatura controlada del fluido
  
  

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

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

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


3) Système de pompage et d’entraînement

  

    
Paramètre
    
Spécification
  
  

    
Type de pompe
    
Pompe à déplacement positif (classe à engrenages)
  
  

    
Capacité nominale de débit du système
    
Classe ~250 L/min
  
  

    
Type de moteur
    
Moteur industriel antidéflagrant / adapté à la manipulation de carburant
  
  

    
Classe de puissance moteur
    
~11 kW (classe de construction typique)
  
  

    
Contrôle de vitesse
    
Variateur de fréquence avec rampes progressives et maintien stable des RPM
  
  

    
Fonction du variateur
    
Contrôle reproductible du point de consigne RPM, démarrage/arrêt contrôlé, réduction des chocs hydrauliques
  


4) Mesure de débit (double plage)

  

    
Paramètre
    
Spécification
  
  

    
Fonction du débitmètre grande plage
    
Fonctionnement système complet / débit nominal
  
  

    
Capacité de débit grande plage
    
Classe ~1 à 250 L/min
  
  

    
Fonction du débitmètre petite plage
    
Mesure à bas débit et contrôles de distribution haute résolution
  
  

    
Capacité de débit petite plage
    
Classe ~0,03 à 40 L/min
  
  

    
Principe de mesure
    
Mesure à déplacement positif / type engrenage adaptée aux carburants hydrocarbures
  
  

    
Interface instrument
    
Interface analogique/impulsion industrielle avec conditionnement de signal sécurisé
  
  

    
Capacité de débit par port
    
Jusqu’à ~14 L/min (3,5 GPM) par port
  


5) Contrôle de pression, charge et protection

  

    
Paramètre
    
Spécification
  
  

    
Contrôle de contre-pression
    
Vanne de contre-pression réglable
  
  

    
Capacité de pression d’essai typique
    
Jusqu’à ~300 psi (classe)
  
  

    
Mesure de pression
    
Transmetteurs pour enregistrement + manomètres locaux
  
  

    
Protection du circuit
    
Soupapes de décharge, déclenchements, logique d’arrêt sécurisé
  


6) Filtration et contrôle de propreté

  

    
Paramètre
    
Spécification
  
  

    
Protection en aspiration
    
Crépine d’aspiration haut débit
  
  

    
Filtration fine
    
Filtration multi-étages (typique 10 µm + 6 µm)
  
  

    
Maintenance des filtres
    
Boîtiers accessibles avec indication de colmatage
  
  

    
Avantage
    
Protège le DUT et les équipements de mesure ; améliore la répétabilité
  


7) Commutation des ports et collecteurs

  

    
Paramètre
    
Spécification
  
  

    
Nombre de points de commutation
    
16 (un par port)
  
  

    
Logique de commutation
    
Un port vers le collecteur de test ; ports restants vers le collecteur de retour
  
  

    
Type de vanne
    
Électrovanne / vanne actionnée adaptée au service carburant
  
  

    
Disposition des collecteurs
    
Collecteur de test dédié et collecteur de retour dédié
  
  

    
Avantage clé
    
Essais rapides et répétables sans échange de flexibles
  


8) Contrôles, HMI/SCADA et rapports

  

    
Paramètre
    
Spécification
  
  

    
Plateforme d’automatisation
    
Contrôle et supervision basés sur HMI + SCADA
  
  

    
Fonctions automatiques
    
Séquençage des ports, temporisation de stabilisation, enregistrement, génération de rapports
  
  

    
Fonctions manuelles
    
Sélection directe des ports, mode manuel/forçage, dépannage
  
  

    
Enregistrement des données
    
Données horodatées de débit/pression/température/RPM + résultats par port
  
  

    
Format de sortie
    
Tableaux par port, % de déviation, verdict d’acceptation, historique des alarmes/déclenchements
  
  

    
Interface opérateur
    
Synoptique en temps réel avec état des vannes, déclenchements et principales valeurs de procédé
  


9) Sécurité et aptitude à la manipulation de carburant

  

    
Paramètre
    
Spécification
  
  

    
Systèmes de sécurité
    
Arrêt d’urgence, interverrouillages, déclenchements, protection contre surcharge, arrêt contrôlé
  
  

    
Philosophie électrique
    
Sélection de composants orientée manipulation de carburant / zones à risque
  
  

    
Mise à la terre / liaison équipotentielle
    
Prévue pour minimiser les risques d’électricité statique
  
  

    
Sécurité de maintenance
    
Points de vidange, dispositifs d’isolement, agencement facilitant la maintenance
  


Principaux avantages (pourquoi ce banc est la bonne solution)
• Certitude port par port : vous ne déduisez pas la distribution, vous la mesurez.  
• Essais rapides : les 16 ports peuvent être cartographiés rapidement grâce au séquençage plutôt qu’au rebranchement manuel.  
• Conditions de fonctionnement réalistes : la charge en contre-pression et le conditionnement thermique révèlent le comportement réel.  
• Large plage de mesure : la mesure double plage maintient la précision aussi bien à bas débit qu’au débit nominal.  
• Résultats traçables : l’enregistrement SCADA et les rapports structurés facilitent la qualification, les audits et les comparaisons.  
• Réduction du temps de diagnostic : les signatures anormales du diviseur apparaissent immédiatement dans la cartographie des ports.  

Options courantes (pour aller encore plus loin)
• Essais basés sur recettes (profils prédéfinis de RPM/pression/température)  
• Détection automatique de stabilité (enregistrement uniquement après stabilisation dans la tolérance)  
• Rapports statistiques (moyenne, écart-type, indice de répétabilité par port)  
• Suivi par numéro de série / code-barres pour essais en lot  
• Points de température supplémentaires (réservoir + entrée + sortie) pour un meilleur contrôle de la viscosité  
• Version haute pression ou module de charge supplémentaire (si de futurs DUT l’exigent)  
• Surveillance à distance et export automatique des rapports