Caudalímetros

MEDIDORES
DE CAUDAL
TIPOS

MIGUEL FRAGA LñOPEZ

De la necesidad de medir caudales cada vez más heterodoxos fueron surgiendo la utilización de principios físicos cada vez más originales. Cada uno tiene ventajas en ciertas condiciones.

Existen alrededor de 120 diferentes principios de operación de medidores de caudal, estos son operados en temperatura entre - 260 °C y +800 °C y enpresiones que van desde el vacío a 800 bar. Los diámetros de los medidores de caudal van desde 1 mm a varios metros, y los fluidos utilizados son muy diversos como: gas, gas natural, líquidos criogénicos, mezclas complejas, etc.

Por lo general los Caudalímetros se basan en el empleo de un SENSOR que genera pulsos eléctricos, o señales, proporcionales al Caudal, con los cuales podemos obtener unaindicación visual de la Velocidad del Fluido (por ejemplo en m/segundo), de su Flujo Volumétrico (por ejemplo l/hora), o de su Flujo Másico (por ejemplo Kg/hora) y, a partir de ella, Totales Acumulados. Esto requiere un Proceso de Computación, o Integración Electrónica, que se realiza generalmente en un indicador. Opcionalmente el indicador puede luego generar Alarmas (de alto o bajo caudal) y/oseñales digitales, analógicas o nuevamente de pulsos, para otros Indicadores, y para arranque o parada de Bombas. También puede generar Datos Digitales para PLCs, PCs o Computadoras Mayores que controlan Dosificación en Procesos Químicos.

Caudal volumétrico y másico: Cuando la cantidad de un líquido se expresa en volumen, hablamos de caudal volumétrico, cuando hablamos de caudal másico, lacantidad se expresará en masa. Ambos valores están relacionados por la densidad. El método másico es más adecuado para medir una materia, sin embargo, cuando hablamos de cantidades de llíuidos, nos referimos a ellas en volumen, ya que las variaciones de densidad en ellos son muy pequeñas. El probema del método volumétrico estriba en la medición de gases, de líquidos donde pueden aprecer burbujas oespuma o cuando se puede producir un cambio de estado (líquido-gaseoso). En todos estos casos, si no se realizan en unas condiciones estandar muy concretas, se deben realizar unas correcciones en función de la temperatura y la presión.
Mediciones volumétricas:

a) Presión diferencial

b) Área variable

c) turbina rotatoria

d) Fuerza

e) Tensión inducida(electromagnético)

f)Desplazamiento positivo

g) Fluído oscilante

h) Ultrasónico

Mediciones másicas:

a) Térmico

b) Fuerza de Coriolis

Mediciones volumétricas
a) Presión diferencial

Presentan una reducción de la sección de paso del fluido, dando lugar a que el fluido aumente su velocidad, lo que origina un aumento de su energía cinética y, por consiguiente, su presión tiende a disminuir en una proporciónequivalente, de acuerdo con el principio de conservación de la energía. El caudal permanece constante pues en el proceso no se agrega ni se extrae volumen del sistema. Entonces la siguiente ecuación tiene validez y se la denomina la ecuación de continuidad para flujos incompresibles. (A1 x V1=A2 x V2) En consecuencia la velocidad de flujo en la zona estrecha del caño será mayor que en la zona de mayorsección

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Si aplicamos la ecuación de Bernoulli entre los puntos 1 (sección aguas arriba) y 2 (garganta), tenemos:

VENTAJAS

-Sencillez de construcción
-Funcionamiento de fácil comprensión
-No son caros
-Pueden utilizarse para la mayoría de los fluidos

DESVENTAJAS

-La amplitud del campo de medición es menor que para la mayoría de los otros tipos de medidores
-Puedenproducir pérdidas de carga significativas.La señal de salida no es lineal con el caudal. Deben respetarse unos tramos rectos de tubería aguas arriba y aguas abajo del medidor que, según el trazado de la tubería y los accesorios existentes, pueden ser grandes.
-Pueden producirse efectos de envejecimiento, es decir, acumulación de depósitos o la erosión de las aristas vivas. La precisión suele ser...