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Un caudalímetro es un instrumento que mide el caudal y/o la cantidad total de fluido en un intervalo de tiempo específico. Se emplea para medir el flujo de líquidos en tuberías cerradas o canales abiertos.
El medidor de flujo de líquido se utiliza para medir caudales en tuberías cerradas o canales abiertos.
Debido a los diferentes principios de medición, cada caudalímetro tiene sus condiciones de funcionamiento óptimas y requisitos de instalación específicos. En la práctica, para obtener resultados de medición excelentes, es necesario seleccionar el sensor de caudal adecuado y asegurarse de que la ubicación de instalación cumpla con los requisitos de medición del caudalímetro seleccionado.
Los caudalímetros de presión diferencial, los caudalímetros de vórtice, los caudalímetros electromagnéticos, los caudalímetros de turbina y los caudalímetros másicos son algunos de los tipos de caudalímetros más utilizados en las plantas petroquímicas.
Medidor de caudal de placa de orificio-DP
Los caudalímetros de presión diferencial (DP) constituyen una amplia familia de caudalímetros. Según la forma de su dispositivo de estrangulamiento, se dividen en diversos tipos, como los de placa de orificio, tubo Venturi, boquilla, balanza, cuña, etc., que utilizan el mismo principio de medición, pero se adaptan a las necesidades de diferentes condiciones de trabajo. Los caudalímetros de presión diferencial se utilizan ampliamente en plantas petroquímicas debido a su gran adaptabilidad, amplio rango de operación, funcionamiento estable, baja tasa de fallos y prácticamente nulo mantenimiento. El caudalímetro de presión diferencial es un caudalímetro tradicional para líquidos, utilizado frecuentemente para medir agua, diésel, gasolina y otros líquidos.
El caudalímetro de vórtice tiene un amplio rango de ajuste y puede utilizarse para medir el caudal de diversos fluidos, como agua, alcohol, leche, diésel, queroseno, etc. Sin embargo, debido a que el vórtice de Karman debe generarse a una velocidad determinada, el caudalímetro de vórtice tiene un punto de corte cero elevado. El caudal mínimo que puede medir está limitado por el número de Reynolds, el caudal del fluido y la relación señal-ruido (perturbación de frecuencia). Los caudalímetros de vórtice son sensibles a las oscilaciones del fluido y a las vibraciones mecánicas. Si la frecuencia de vibración entra en el rango de frecuencia de medición del caudalímetro, se producirán errores sistemáticos y aleatorios.
Caudalímetro magnético para medir líquidos limpios o sucios.
El caudalímetro electromagnético se fabrica según el principio de inducción electromagnética. Los caudalímetros magnéticos son adecuados para la medición del caudal de la mayoría de los líquidos conductores, pero no para gases ni vapor. Es un caudalímetro digital para líquidos que se puede utilizar para medir el caudal de líquidos sucios, grasos y aguas residuales sin tratar, pulpa, lodo y también para medir productos químicos corrosivos, como por ejemplo, caudalímetro de ácido clorhídrico , sensor de caudal de ácido sulfúrico, transmisor de caudal de hidróxido de sodio, medidor de caudal de agua clorada, instrumentos de caudal de agua del grifo, caudalímetro de solución de cloruro de aluminio, caudalímetro de solución de cloruro de sodio, nitrato de plata, solución de cloruro férrico y otros líquidos conductores, etc.
Al utilizar un caudalímetro electromagnético, es necesario considerar los siguientes factores:
(1) Considere la conductividad del líquido. La conductividad mínima requerida debe consultarse en las recomendaciones del fabricante, que generalmente especifica valores entre 0,05 y 20 μS/cm. Por esta razón, los líquidos con conductividad relativamente baja, como el agua desionizada o el agua pura, no son adecuados para este tipo de medición.
Tenga en cuenta la conductividad del líquido al seleccionar un medidor de flujo magnético.
(2) Selección del material de revestimiento: generalmente se puede elegir entre PTFE, PFA y caucho, según la aplicación.
(2) La elección del material de revestimiento, generalmente hay varios materiales opcionales como PTFE, PFA y caucho.
El PTFE es el material de revestimiento más utilizado. Dado que no se puede pegar al interior de la carcasa, no es adecuado para condiciones de vacío. El revestimiento de PFA se puede utilizar para la medición de líquidos higiénicos, como agua potable, leche, zumo, etc., y soporta temperaturas más elevadas. El caucho, el neopreno o el caucho natural son los revestimientos más económicos, con mayor resistencia al desgaste, y se pueden utilizar para la medición de lodos o agua.
(3) Al seleccionar el material del electrodo del caudalímetro electromagnético, debe considerarse no solo la resistencia a la corrosión del fluido medido, sino también evitar el efecto de polarización en la superficie del electrodo.
Electrodos de caudalímetro electromagnético
El caudalímetro másico Coriolis es ideal para todo tipo de líquidos, especialmente fluidos complejos como resinas, jarabes, morteros y similares.
Caudalímetro másico Coriolis: medición de todo tipo de líquidos.
Los caudalímetros másicos descritos en este artículo son de tipo Coriolis. Se pueden utilizar para medir prácticamente cualquier tipo de caudal de líquidos. La variación de la viscosidad del fluido no afecta a la medición, por lo que se pueden aplicar al caudal de lodos y emulsionantes, así como a la medición de inyecciones químicas y mezclas de aceites. Dentro del rango de densidad admisible del instrumento, la variación de la densidad no afecta a la medición. El caudalímetro no tiene partes móviles y es muy resistente.
Sensor de caudalímetro Coriolis sin partes móviles
El caudalímetro másico Coriolis es un instrumento de medición de flujo másico de alta precisión que se popularizó a nivel internacional a finales de la década de 1980. Este medidor electrónico aprovecha la fuerza de Coriolis generada cuando el fluido circula a través de un tubo en movimiento para determinar el caudal másico. Permite medir simultáneamente el caudal másico instantáneo y la temperatura del líquido, además de totalizar el caudal másico acumulado. Su principal ventaja radica en su capacidad para medir de forma simultánea el caudal másico, la densidad y la temperatura del fluido, sin verse afectado por variables como temperatura, presión, viscosidad, conductividad o régimen de flujo.
El caudalímetro Coriolis de alta precisión ofrece la mejor exactitud del mercado mundial.
El caudalímetro Coriolis se puede utilizar para medir los siguientes líquidos: aceite lubricante, aceite de alta viscosidad, jarabe, aceite de cacahuate, gasolina, diésel, pasta dental, yogur, aceite comestible, aceite hidráulico, caucho, parafina, pintura, espesante, asfalto, entre otros.
El caudalímetro Coriolis mide el caudal másico de alcohol.
A medida que el fluido fluye a través del caudalímetro de turbina, hace girar el rotor. La velocidad de rotación del rotor está relacionada con la velocidad del fluido. El caudal, o total, se obtiene a partir del caudal promedio que percibe el rotor. Los caudalímetros de turbina miden con precisión líquidos limpios.
El líquido filtrado no puede contener impurezas y debe estar equipado con un filtro. El caudalímetro de turbina líquida puede medir agua pura, agua mineral, etanol, cerveza, agua de ósmosis inversa, agua desionizada, diésel , queroseno, alcohol y otros líquidos puros.
El caudalímetro de turbina se emplea para la medición de líquidos limpios y de baja viscosidad.
Los microcaudalímetros se utilizan ampliamente para la medición precisa de caudales bajos en diversas industrias, como la automotriz, aeronáutica, minera, energética, de pinturas y petrolera, entre otras. Sus aplicaciones incluyen combustible , lubricantes, alcohol, biocombustibles, etanol, grasas , aglutinantes, tintas, pesticidas y líquidos no conductores bombeados o alimentados por gravedad. También se utilizan para la adición cuantitativa, la aplicación de adhesivos para robots, la medición de presión hidráulica, el control de motores grandes y la inyección de aceite. El microcaudalímetro puede tener una unidad de flujo en ml/min o en cc/min.
Al seleccionar caudalímetros, es necesario considerar integralmente diversos factores, principalmente en los siguientes aspectos:
(1) Para seleccionar correctamente el caudalímetro, es necesario considerar exhaustivamente diversos parámetros del proceso: estado del fluido, caudal, presión, temperatura, densidad y viscosidad bajo condiciones de diseño mínimas, normales y máximas. Asimismo, deben evaluarse los cambios en los modos de operación y las condiciones anormales, tales como arranque, puesta en servicio y situaciones de emergencia del proceso;
(2) Si existen requisitos especiales del proceso: presencia de flujo multifásico, composición particular del fluido, condiciones de corrosión o erosión, líquido con partículas sólidas en suspensión, etc.;
La composición del líquido debe enviarse a silverinstruments.com.
(3) El sensor de flujo de líquido instalado en la tubería forma parte del sistema de tuberías de proceso, por lo que debe cumplir con los requisitos de material y clase de presión de la tubería. Además, la pérdida de carga del medidor de flujo debe ser inferior a la caída de presión máxima permitida por la tubería de proceso.
Los usuarios deben verificar la caída de presión del medidor de caudal.
(4) Los requisitos de precisión de medición del instrumento. Normalmente, la exactitud y estabilidad en la medición de flujo son proporcionales al precio del equipo. No todas las aplicaciones en el proceso requieren alta precisión. Elegir el instrumento adecuado según las necesidades reales de exactitud es una estrategia efectiva para optimizar la relación costo-beneficio;
El caudalímetro Coriolis ofrece la mayor precisión, aunque su costo es también el más elevado.
(5) Requisitos de instalación del instrumento. Cada tipo de caudalímetro de líquidos tiene requisitos específicos de montaje: longitud de tramo recto necesaria, nivel de vibración admisible en la tubería, sentido del flujo del fluido, entre otros aspectos técnicos.
La mayoría de los caudalímetros para líquidos necesitan tramos rectos de tubería adecuados, como los medidores electromagnéticos, de turbina, de vórtice y de área variable. Sin embargo, los caudalímetros Coriolis y los de desplazamiento positivo no requieren esta condición de instalación.
La mayoría de los caudalímetros necesitan tramos rectos de tubería para su instalación.
Este artículo analiza brevemente algunos tipos de caudalímetros para la medición de líquidos: de presión diferencial, de vórtice, electromagnéticos, de turbina y másicos. También se utilizan con frecuencia otros instrumentos como los caudalímetros ultrasónicos, de rotor, de desplazamiento positivo, microcaudales y medidores de ml/min, entre otros dispositivos especializados en la medición de caudal de líquidos.
En la práctica, existen diversos tipos de caudalímetros, cada uno con características de rendimiento, condiciones de operación y requisitos de instalación específicos. Al diseñar un sistema de medición de caudal, es fundamental evaluar a fondo factores como las condiciones del proceso, la aplicación industrial, las limitaciones de instalación y la relación costo-beneficio.
