Descripción general del medidor de flujo de desplazamiento positivo

¿Qué es un medidor de flujo de desplazamiento positivo?

Los medidores de caudal de desplazamiento positivo (PD) son instrumentos de medición de caudal volumétrico que miden el caudal haciendo pasar un volumen preciso de fluido en cada revolución. Los medidores de caudal PD son instrumentos de precisión cuyos componentes móviles internos se bloquean hidráulicamente en sintonía con el volumen de fluido que circula por el medidor.
El medidor de desplazamiento positivo es un tipo de medidor de flujo que requiere que el fluido desplace mecánicamente los componentes para medir el flujo. Los medidores de flujo de desplazamiento positivo (PD) miden el caudal volumétrico de un fluido o gas en movimiento dividiendo el medio en volúmenes fijos y medidos (incrementos o volúmenes finitos del fluido).
Una analogía básica sería sostener un cubo debajo de un grifo, llenarlo hasta un nivel determinado, luego reemplazarlo rápidamente con otro cubo y cronometrar la velocidad de llenado de los cubos (o el número total de cubos para el flujo totalizado). Con una compensación adecuada de presión y temperatura, se puede determinar con precisión el caudal másico.
Estos dispositivos constan de una o varias cámaras que obstruyen el flujo del medio y un mecanismo giratorio o reciprocante que permite el paso de cantidades fijas. El número de paquetes que pasan por la cámara determina el volumen del medio.
La velocidad de revolución o reciprocidad determina el caudal. Existen dos tipos básicos de caudalímetros de desplazamiento positivo. Los sistemas de solo sensor o transductores son dispositivos tipo interruptor que proporcionan salidas electrónicas para procesadores, controladores o sistemas de adquisición de datos.

¿Ventajas del medidor de caudal de desplazamiento positivo?

El resultado es que el medidor de PD puede medir caudales intermitentes, caudales muy bajos y líquidos de prácticamente cualquier viscosidad. El medidor de PD se mueve instantáneamente cuando el fluido se mueve y se detiene al instante cuando este cesa.
Este tipo de medición no se ve afectado por la viscosidad ni la densidad del líquido, ni por la turbulencia en la tubería. Todos los fluidos incompresibles ocupan el mismo volumen y no es necesario corregir la salida del medidor para compensar estos factores.
Los medidores de caudal de desplazamiento positivo son muy precisos y tienen una alta capacidad de respuesta. Pueden utilizarse con fluidos muy viscosos, sucios y corrosivos, y prácticamente no requieren tramos rectos de tubería para el acondicionamiento del caudal, aunque la caída de presión puede ser un problema. Se utilizan ampliamente en la transferencia de custodia de aceites y fluidos líquidos (gasolina) y se aplican en la medición de gas natural y agua en viviendas.
Un medidor de diafragma, con el que cuentan la mayoría de las viviendas, es un ejemplo de medidor de desplazamiento positivo. Este tipo de medidor resulta atractivo en ciertas aplicaciones de flujo de transferencia de custodia, donde es fundamental que la medición funcione correctamente para que se produzca cualquier flujo.

Tipos de medidores de flujo de desplazamiento positivo Instrumentos de plata suministrados

Medidor de flujo de engranajes

Los medidores de flujo de engranajes se basan en engranajes internos que giran a medida que el fluido pasa a través de ellos. Existen varios tipos de medidores de engranajes, llamados principalmente por la forma de sus componentes internos.
Este tipo de medidores constan de dos engranajes ovalados giratorios con dientes sincronizados y ajustados. En un medidor de engranajes ovalados, la rotación de los ejes de los engranajes hace que pase una cantidad fija de líquido a través del medidor. Monitoreando el número de rotaciones del eje, se puede calcular el caudal del líquido.
Estos tipos de medidores resultan muy precisos cuando el deslizamiento entre la carcasa y los engranajes es muy pequeño. La relación de reducción de un medidor de engranajes ovalados se ve afectada por las propiedades lubricantes del fluido de proceso.

Medidor de flujo de engranajes ovalados

Dos engranajes ovalados giratorios con dientes sincronizados expulsan una cantidad finita de fluido a través del medidor en cada revolución. En los medidores de caudal de engranajes ovalados , se montan dos engranajes o rotores ovalados dentro de un cilindro.
A medida que el fluido fluye a través del cilindro, la presión del fluido hace girar los rotores. Al aumentar el caudal, también aumenta la velocidad de rotación de los rotores.

Medidor de flujo de engranajes helicoidales

Los caudalímetros de engranajes helicoidales reciben su nombre de la forma de sus engranajes o rotores. Estos rotores se asemejan a una hélice, una estructura en espiral.
A medida que el fluido fluye a través del medidor, entra en los compartimentos de los rotores, lo que provoca su rotación. El caudal se calcula a partir de la velocidad de rotación.

Aplicaciones de los medidores de caudal PD

Debido a su alta precisión, los medidores de DP se utilizan ampliamente en residencias para medir el consumo de gas o agua. Otras aplicaciones incluyen: inyección química, medición de combustible, bancos de pruebas de precisión, alta presión, pruebas hidráulicas y aplicaciones de precisión similares.
Algunos diseños requieren que solo se mida el fluido lubricante, ya que los rotores están expuestos a él. Los medidores de DP se diferencian de los medidores de turbina en que manejan bien líquidos de viscosidad media y alta. Por esta razón, se utilizan a menudo para medir el caudal de fluidos hidráulicos.
En comparación con los medidores de orificio, los medidores de DP requieren muy poca tubería recta aguas arriba, ya que no son sensibles a la distribución irregular del caudal en toda la tubería. Los medidores de caudal de desplazamiento positivo pueden ofrecer una mayor precisión relativa a caudales bajos que los medidores de caudal de orificio.
Sin embargo, un medidor de desplazamiento positivo puede ser considerablemente más pesado y costoso que los tipos de desplazamiento no positivo, como los medidores de placas de orificio o los medidores de flujo magnéticos o de vórtice.