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3) Medidores de flujo de velocidad

Estos medidores de flujo miden la velocidad de una corriente de líquido para determinar el caudal volumétrico. Su sensibilidad disminuye cuando el número de Reynolds de un líquido determinado es superior a 10 000. Entre estos tipos de medidores de flujo se incluyen los de rueda de paletas, los de turbina, los de trituración de vórtices, los sónicos/ultrasónicos y los electromagnéticos .

Medidor de caudal de tipo velocidad - Medidor de caudal de turbina

El caudalímetro de turbina utiliza fluido para impulsar la rotación de la turbina, cuya velocidad es proporcional al caudal. La cuchilla giratoria corta la bobina de inducción magnética para generar una señal de pulso, que se convierte para obtener el caudal.

Ventaja:
✅ Alta precisión (± 0,5%), amplia relación de rango (10:1)
✅ Respuesta rápida (nivel de milisegundos), adecuada para flujo pulsante
✅ Estructura compacta con mínima pérdida de presión
✅ Medidor de caudal de bajo coste

Desventajas:
× Los rodamientos son propensos al desgaste (requieren un mantenimiento regular)
× Altos requisitos de limpieza del medio (las partículas sólidas pueden atascar las cuchillas)
× Muy afectado por la viscosidad (disminución de la precisión de los fluidos de alta viscosidad)

Aplicaciones típicas:
 Industria petrolera/química: medición del comercio de petróleo terminado y gas licuado, diésel, queroseno
 Tratamiento de agua: monitoreo de agua de grifo de alto caudal, agua limpia, agua potable
 Energía: medición en estaciones reguladoras de presión de gas natural
 Medicina: Control del llenado de líquidos limpios.disolvente
 Escenarios aplicables: limpio, baja viscosidad (<10 cP), medio de flujo estable; Prohibido para fluidos que contengan impurezas y sustancias corrosivas

Medidor de caudal de tipo velocidad - medidor de caudal magnético

Principio del medidor de flujo electromagnético : basado en la ley de inducción electromagnética de Faraday, el fluido conductor corta la línea de inducción magnética para generar una fuerza electromotriz inducida (E = BDv), la fuerza electromotriz es proporcional al caudal y el caudal se calcula mediante detección de electrodos.

Ventaja:
✅ Componente de flujo sin obstrucciones: pérdida de presión cero, adecuado para fluidos corrosivos o que contienen partículas, como HCL, H2SO3, solución de NaOH, lodos y aguas residuales.
✅ Alta precisión (± 0,5%), amplia relación de rango (20:1)
✅ Medición bidireccional, alta resistencia a la presión (hasta 40 MPa)

Desventajas:
X Solo mide líquidos conductores (conductividad > 5 μ S/cm), no puede medir aceite ni líquidos orgánicos.
X Las burbujas afectan la precisión
X No se puede medir el flujo de gas ni el flujo de vapor

Aplicaciones típicas:
 Tratamiento de agua: medición de aguas residuales/agua cruda
 Industria química: monitoreo del transporte de ácidos, álcalis y lodos
 Alimentos: Tubería de bebidas/leche
 Metalurgia: control del flujo de lodos

Medidor de caudal de tipo velocidad - Medidor de caudal Vortex
Principio del caudalímetro de vórtice : Cuando un fluido fluye a través de un fluido resistivo (generador de vórtices), se generan alternativamente vórtices regulares (calle de vórtices de Karman) en ambos lados. La frecuencia del vórtice es proporcional a la velocidad del flujo, y el caudal se calcula detectando la frecuencia mediante un sensor.

Ventajas
✅ Sin partes móviles: Resistente al desgaste, bajo costo de mantenimiento
✅ Medios de amplia aplicación: se pueden medir gases, líquidos y vapores.
✅ Amplia gama de relación (10:1), resistencia a altas temperaturas (menos de 450 °C)

Desventajas
X Baja velocidad de flujo con poca precisión (debe ser > 0,5 m/s)
X Sensibilidad a la vibración (requiere la instalación de soportes de reducción de vibración)
X Requisitos elevados para sección de tubería recta (primero 20D y luego 5D)

Aplicación típica
 Medición de vapor: Red de tuberías industriales/de vapor de calderas (vapor saturado/sobrecalentado)
 Energía: Liquidación del Comercio de Gas Natural/Aire Comprimido
 Industria química: monitoreo de flujo de solventes/gases licuados
 Calefacción: Medición del sistema de circulación de agua caliente

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4) Medidores de flujo másico

Estos medidores se utilizan mejor en procesos relacionados con la masa, ya que miden la fuerza generada por su aceleración. En detalle, la fuerza se expresa como el movimiento de la masa a lo largo de una unidad de tiempo, en lugar del volumen a lo largo de una unidad de tiempo. Los subtipos de medidores de flujo másico incluyen el medidor de flujo de dispersión térmica y el medidor de flujo másico Coriolis. Los usos más comunes de estos medidores son los relacionados con las industrias química y del gas. Otros usos incluyen la energía, la minería, la industria farmacéutica y las aguas residuales.

Medidor de caudal másico térmico

Principio del medidor de flujo de gas térmico : basado en el principio de difusión térmica, la diferencia de temperatura entre el sensor de calentamiento y el sensor de temperatura varía con el caudal de gas, y el caudal se calcula midiendo la diferencia de temperatura o el cambio de potencia de calentamiento.

Ventaja:
✅ Sin partes móviles: libre de mantenimiento, resistente a las vibraciones
✅ Sensibilidad a velocidad de flujo ultrabaja (medida a partir de 0,05 m/s)
✅ La relación de rango es extremadamente amplia (100:1), con bajos requisitos para secciones de tubería rectas

Desventajas:
X Solo aplicable a gases (líquido/vapor no válido)
X El resultado de la medición del gas se ve afectado por la composición del gas
X Las condiciones de alta concentración de polvo o niebla de aceite pueden contaminar fácilmente la sonda.

Aplicaciones típicas:
 Protección del medio ambiente: Monitoreo de emisiones de gases de combustión/gases de escape (Sistema CEMS)
 Energía: Medición del caudal de aire comprimido/gas natural
 Semiconductores: Medición de gases especiales de alta pureza (Ar/N₂)
 HVAC: Control de flujo de conductos de suministro de aire

Caudalímetro Coriolis

Principio del caudalímetro másico Coriolis : Cuando un fluido fluye a través de un tubo de medición vibratorio, se genera una fuerza de Coriolis que provoca un desfase en la pared del tubo. Este desfase es proporcional al caudal másico del fluido, y este se calcula detectando la diferencia de fase mediante un sensor (que mide la densidad simultáneamente).

ventaja:
✅ Medición directa del caudal másico (sin conversión de volumen) con una precisión extremadamente alta (± 0,1 %)
✅ Medición multiparámetro: medición sincrónica de caudal másico, densidad, temperatura y caudal volumétrico.
✅ Medios de amplia aplicación: líquidos/gases/lodos/fluidos de alta viscosidad

Desventajas:
X Costo extremadamente alto (3-5 veces más caro que otros medidores de flujo)
X Alta pérdida de presión (debido a una estructura compleja que resulta en una alta resistencia al flujo)
X Diámetro de tubería grande restringido, el tamaño máximo es DN250

Aplicaciones típicas:
 Industria petroquímica: transferencia comercial de petróleo crudo, medición precisa de aditivos
 Alimentos y medicamentos: proporción de llenado de jarabe/melaza/loción
 Energía: Monitoreo de la calidad del flujo de GNL
 Investigación: Análisis experimental de flujo multifásico

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5) Medidores de caudal de canal abierto

Los medidores de caudal para canales abiertos miden líquidos dentro de canales abiertos como vertederos, canales o entalladuras en V. Estos son aliviaderos, estructuras de presas que permiten el flujo libre de líquidos pequeños o especialmente concentrados, dependiendo del tamaño y la forma de la estructura. Los medidores de caudal para canales abiertos permiten medir el caudal. Los usos más comunes de estos medidores de caudal son en entornos con líquidos que fluyen libremente, como ríos, arroyos, sistemas de alcantarillado/aguas residuales o vías fluviales de riego.