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Un caudalímetro de 1/2 pulgada, también llamado DN15, es compatible con tuberías con un diámetro interior cercano a los 15 mm. Este tamaño se utiliza en líneas de muestreo, sistemas de dosificación de productos químicos , pequeños circuitos de servicios y líneas de proceso a escala de laboratorio.
Para líquidos, un medidor electromagnético o Coriolis suele ofrecer la mejor precisión en DN15. Para gases, el medidor de masa térmica es la opción más común. Los medidores de vórtice y de engranajes ovalados también están disponibles en este tamaño, pero su ajuste es más estrecho según el fluido y el caudal.
Silver Automation Instruments fabrica caudalímetros másicos electromagnéticos, Coriolis, de vórtice, de engranajes ovalados y térmicos DN15 con salida RS485 Modbus RTU y HART de 4-20 mA. Envíenos el fluido, la presión (bar), la temperatura (°C) y el rango de caudal, y le recomendaremos el modelo adecuado.
En el dimensionamiento de caudalímetros, 1/2 pulgada se refiere al tamaño nominal de la conexión, no al diámetro exacto. El equivalente métrico es DN15, que corresponde a un diámetro nominal de tubería de aproximadamente 15 mm (0,6 pulgadas). Los ingenieros en EE. UU. y algunas partes de Oriente Medio suelen realizar los pedidos por tamaño en pulgadas, mientras que los compradores en Europa, el sudeste asiático y China generalmente especifican directamente DN15. Ambos términos se refieren a la misma conexión física.
El estilo de conexión requiere atención en este tamaño. Las conexiones roscadas (NPT o BSP) son comunes en los caudalímetros de 1/2 pulgada porque los carretes DN15 con bridas son inusualmente cortos y difíciles de fabricar. La mayoría de los proyectos que presupuestamos para sistemas de inyección de productos químicos, paneles de muestreo o pequeños circuitos de servicios terminan especificando roscas hembra NPT o BSP en lugar de bridas ANSI o PN, simplemente porque la tubería en sí es roscada.
No todas las tecnologías de caudalímetros se adaptan perfectamente a tuberías de 1/2 pulgada. Algunas, como los caudalímetros ultrasónicos de abrazadera, pierden precisión en tuberías pequeñas debido a que la trayectoria del sonido es demasiado corta para proporcionar una diferencia de tiempo de tránsito fiable. A continuación, se presenta un resumen práctico de las tecnologías que funcionan correctamente en este tamaño.
Un medidor electromagnético (magnético) de 1/2 pulgada mide únicamente líquidos conductores: agua, aguas residuales, ácidos, soluciones cáusticas y la mayoría de los productos químicos a base de agua. No tiene partes móviles, por lo que el desgaste no es un problema, incluso con lodos ligeramente abrasivos. El inconveniente radica en la conductividad. Para que el medidor funcione correctamente, la conductividad del fluido debe ser superior a aproximadamente 5 µS/cm, lo que excluye los hidrocarburos, los aceites y el agua desionizada.
Un medidor magnético de 1/2 pulgada suele medir el flujo de líquido conductor entre 5 y 100 LPM (0,3 a 6 m³/h, o 1,3 a 26,4 GPM). Su rango de medición es amplio, a menudo de 100:1 o mejor, por lo que permite manejar tanto una dosificación lenta como un lavado ocasional de alto caudal sin necesidad de un segundo instrumento.
Los medidores Coriolis miden la masa directamente, por lo que los laboratorios y las aplicaciones cercanas a la custodia, como la inyección de aditivos o la dosificación de catalizadores, suelen especificarlos incluso para diámetros pequeños. Un medidor Coriolis de 1/2 pulgada mide el caudal másico y la densidad en el mismo instrumento, por lo que si un proceso requiere ambas mediciones, esto evita la instalación de dos dispositivos.
Un medidor Coriolis estándar de 1/2 pulgada mide hasta aproximadamente 3000 kg/h (110 lb/min) de flujo de líquido. También fabricamos versiones de bajo flujo con la misma conexión de 1/2 pulgada, hasta aproximadamente 50 kg/h (1,8 lb/min), para aplicaciones como la dosificación precisa de aditivos, donde el rango estándar estaría muy por encima del caudal real.
Un medidor de vórtice de 1/2 pulgada mide líquidos, vapor y gases, siempre que el flujo se mantenga por encima de la velocidad mínima del medidor. En servicio de líquidos, los medidores de vórtice DN15 suelen cubrir de 0,2 a 5 m³/h (0,88 a 22 GPM) de líquido y de 4 a 16 m³/h de gas. Su funcionamiento se basa en la generación de vórtices detrás de un cuerpo romo y en el conteo de la frecuencia de generación. En DN15, el diámetro es lo suficientemente pequeño como para que la velocidad mínima de flujo se convierta en el factor limitante, en lugar del flujo máximo. Por debajo de cierta velocidad, generalmente alrededor de 1 m/s para líquidos, la señal del vórtice se vuelve demasiado débil para un conteo fiable, por lo que los medidores de vórtice no son adecuados para flujos de dosificación muy bajos y constantes, aunque funcionan bien con vapor y gas saturado.
Un medidor de engranajes ovalados de 1/2 pulgada mide distintos tipos de aceites o líquidos viscosos: diésel, gasolina, aceite lubricante, glicerina, resina y fluidos similares, donde la viscosidad del líquido contribuye a la precisión. El rango típico de DN15 va de 0,3 a 1,5 m³/h (1,32 a 6,6 GPM). Los medidores de engranajes ovalados son instrumentos de desplazamiento positivo, y DN15 es un tamaño común precisamente por esta razón. La viscosidad ayuda a sellar entre los engranajes y el cuerpo del medidor, por lo que la precisión tiende a mejorar a medida que aumenta la viscosidad. La desventaja es que los medidores de engranajes ovalados tienen partes móviles y necesitan un filtro aguas arriba, ya que cualquier residuo sólido en la línea puede atascar los engranajes.
Un medidor de masa térmica de 1/2 pulgada mide gases limpios, secos y monocomponentes: aire comprimido, nitrógeno, CO2, oxígeno y similares. El rango típico DN15 abarca de 0 a 30 Nm³/h (0 a 17,7 SCFM). Mide el flujo másico directamente mediante un elemento sensor calentado, sin necesidad de un circuito de compensación de presión y temperatura independiente. Esto lo convierte en una opción común para auditorías de aire comprimido, líneas de purga de nitrógeno y pequeños puntos de medición de oxígeno o gas combustible. Los medidores térmicos son adecuados para flujos de gas monocomponentes a baja presión; no son la herramienta apropiada para flujos bifásicos o mezclas de gases con composición que cambia rápidamente.
La mayoría de las consultas que recibimos sobre caudalímetros de 1/2 pulgada comienzan con el nombre del fluido, no con el de la tecnología. El cliente sabe que necesita medir agua, un disolvente o nitrógeno, y nos pide que seleccionemos el caudalímetro. Por lo tanto, resulta útil explicar las cuatro familias de fluidos que vemos con mayor frecuencia en este tamaño y qué caudal es el más adecuado para cada una.
El agua de proceso limpia y la mayoría del agua de uso general son suficientemente conductoras para un medidor electromagnético DN15 (1/2”), y esta es la opción predeterminada para agua del grifo, agua de refrigeración y efluentes tratados. No tiene partes móviles, por lo que no hay nada que pueda ensuciarse incluso si el agua contiene algo de sedimento.
El agua de ósmosis inversa y el agua desionizada son la excepción. Cuando la conductividad cae muy por debajo de 5 µS/cm, un medidor magnético pierde su señal, por lo que el agua de ósmosis inversa, el agua de alimentación de calderas después del pulido y el agua desionizada de grado laboratorio requieren una tecnología diferente. Un caudalímetro de turbina de 1/2 pulgada funciona bien en estas condiciones, ya que no depende en absoluto de la conductividad. Un medidor de engranajes ovalados también funciona con agua limpia de baja conductividad, aunque es una opción menos común a menos que el cliente ya utilice engranajes ovalados en otras partes de la planta.
Un detalle que conviene comprobar específicamente en el suministro de agua: si la tubería alguna vez funciona parcialmente vacía, como en el caso de un colector de desagüe o una línea de lavado intermitente, un caudalímetro magnético o un caudalímetro de turbina (TUF) debe permanecer lleno para realizar una lectura correcta.
Los disolventes suelen ser la familia de fluidos que causa más problemas, ya que la mayoría de los disolventes orgánicos (acetona, tolueno, IPA, diluyentes y similares) tienen una conductividad demasiado baja para que un medidor electromagnético la pueda medir. En este caso, se recomienda con mayor frecuencia un caudalímetro de turbina DN15, ya que es económico, de alta precisión y funciona bien con una amplia gama de disolventes cuando las partes en contacto con el fluido son de acero inoxidable.
Un caudalímetro de engranajes ovalados DN15 (1/2 pulgada) (caudalímetro PD) es otra opción práctica, especialmente cuando el disolvente tiene cierta viscosidad, como un diluyente de resina o una mezcla de disolventes lubricantes, en lugar de un líquido ligero y de baja viscosidad. En disolventes muy ligeros y de rápida evaporación, los caudalímetros de engranajes ovalados pueden presentar un ligero deslizamiento a bajo caudal.
La inflamabilidad es otro factor que modifica el orden de servicio para solventes. Si la tubería se encuentra en un área clasificada, los sensores de flujo de solvente de 1/2 pulgada necesitan una clasificación ATEX o equivalente a prueba de explosiones, y esto debe incluirse en el pedido de compra desde el principio en lugar de agregarse posteriormente, ya que tanto la carcasa como el método de cableado dependen de la clasificación de la zona.
Silverinstruments.com ofrece caudalímetros de solvente de 1/2" con certificación ATEX.
Para gases, un medidor de masa térmica DN15 es el punto de partida para la mayoría de las aplicaciones: aire comprimido , nitrógeno , oxígeno y otros gases limpios, secos y monocomponentes. Mide directamente el caudal másico, lo cual es importante para los gases, ya que el volumen varía con la presión y la temperatura. Además, la compensación interna del medidor térmico elimina la necesidad de realizar cálculos adicionales.
El vapor y el gas saturado constituyen una excepción parcial. Un caudalímetro de vórtice de 1/2" maneja el vapor razonablemente bien porque el desprendimiento de vórtices no se ve afectado por la densidad de la misma manera que un sensor térmico, pero solo por encima de la velocidad mínima del medidor, lo que descarta el muestreo intermitente de vapor a velocidades muy bajas.
Vale la pena reiterar un punto que surge con frecuencia en las consultas sobre gas: los medidores electromagnéticos y Coriolis no están diseñados para el servicio de gas en este tamaño. Un medidor magnético necesita un líquido conductor para generar una señal, y un tubo Coriolis DN15 está dimensionado y calibrado para un rango de densidad de líquido, por lo que el gas a presiones típicas de proceso no proporcionará una lectura estable en ninguna de las dos tecnologías.
El caudalímetro de engranajes ovalados de 1/2 pulgada suele ser superior a cualquier otro tipo de medidor de flujo, ya sea aceite lubricante, aceite hidráulico o diésel . El aceite prácticamente no tiene conductividad, por lo que los medidores magnéticos no son adecuados, y su viscosidad, de hecho, mejora la precisión del caudalímetro de engranajes ovalados en lugar de perjudicarla, puesto que el fluido más denso sella de forma más eficaz el pequeño espacio entre los engranajes y el cuerpo del medidor.
Cuando la aplicación requiere mayor precisión, como en la conciliación de combustible o la dosificación de aditivos, donde cada litro se registra en un centro de costos, un medidor Coriolis DN15 justifica el costo adicional. Mide la masa directamente, por lo que las variaciones de densidad del aceite debidas a la temperatura no requieren una corrección aparte, y la lectura de la densidad sirve también como un control de calidad aproximado del lote de aceite.
Los climas fríos implican una consideración adicional en el servicio de lubricación. A medida que la viscosidad del aceite aumenta bruscamente a bajas temperaturas, la caída de presión de un medidor de engranajes ovalados también aumenta, por lo que una tubería que discurra al aire libre en una región fría podría requerir un sistema de calefacción en el recorrido del medidor o un rango de regulación más amplio que el que se necesitaría para la misma aplicación en un clima cálido.
Observamos que los mismos errores de especificación se repiten en distintas regiones e industrias, por lo que vale la pena mencionarlos directamente.
El rango de caudal a 1/2 pulgada depende en gran medida del tipo de medidor y del fluido, por lo que considere las cifras a continuación como una referencia inicial y no como una garantía. Calculamos cada cotización en función del fluido real y la velocidad de la tubería, en lugar de utilizar una tabla genérica.
La mayoría de las consultas que recibimos sobre medidores DN15 se reducen a unos pocos escenarios recurrentes. En las plantas de tratamiento de agua, los medidores electromagnéticos DN15 se encuentran en las líneas de dosificación de productos químicos que suministran coagulante o cloro a una tubería principal mucho más grande. En las plantas de procesamiento de alimentos y bebidas, a menudo vemos medidores de engranajes ovalados DN15 en los sistemas de inyección de saborizantes o aceites, donde el flujo es pequeño pero se requiere precisión en cada lote.
En Oriente Medio, los medidores de masa térmica DN15 se especifican con bastante frecuencia en las líneas de inertización con nitrógeno para tanques de almacenamiento, donde el flujo de gas es intermitente y la longitud de la tubería es corta. En el lado del oxígeno líquido, algunas plantas también utilizan un pequeño medidor Coriolis DN15 en la línea de muestreo o de venteo que alimenta un módulo analizador, separado del punto de medición principal de la planta.
En el sudeste asiático, hemos ofrecido medidores de vórtice DN15 para el muestreo de vapor en pequeñas calderas modulares, y medidores magnéticos DN15 para el monitoreo de efluentes en la salida de unidades compactas de tratamiento de aguas residuales que abastecen a plantas de procesamiento textil y alimentario. En África, los medidores de engranajes ovalados DN15 se utilizan en plataformas de transferencia de combustible en salas de generadores y pequeños depósitos de diésel, donde el caudal es moderado, pero es necesario registrar cada litro para su correcta conciliación.
Ninguna de estas aplicaciones requiere un amplio rango de caudal. Lo que necesitan es un instrumento que se mantenga preciso y estable a un caudal bajo y constante en un tramo corto de tubería pequeña, y que siga funcionando con un mantenimiento mínimo en un lugar donde un técnico no visite la instalación semanalmente. Este último punto inclina a muchos compradores hacia la tecnología electromagnética o de masa térmica en DN15, simplemente porque no hay componentes mecánicos internos que se desgasten entre visitas.
Los requisitos de tubería recta suelen expresarse como un múltiplo del diámetro de la tubería (D), y en DN15 esto se traduce en un tramo físico corto, lo cual es una ventaja de las instalaciones de pequeño diámetro. Un medidor magnético típico requiere aproximadamente 5D aguas arriba y 3D aguas abajo, pero 5D en DN15 son solo unos 75 mm, por lo que se adapta más fácilmente a diseños de montaje compactos que la misma regla en DN100.
La orientación es más importante a este tamaño de lo que se suele pensar. Un medidor magnético o Coriolis DN15 debe funcionar siempre lleno de líquido, por lo que se suele preferir una instalación vertical con flujo ascendente en tuberías que podrían no mantenerse llenas, como las de drenaje o muestreo por gravedad. En el caso de los medidores térmicos de gas, el montaje horizontal con el elemento sensor en la orientación correcta evita la acumulación de condensado alrededor de la sonda en tuberías de aire húmedo.
Debido al pequeño tamaño de los componentes DN15, el sellador de roscas y el par de apriete durante la instalación representan factores de riesgo mayores que en medidores de mayor tamaño. Apretar en exceso un cuerpo roscado DN15 contra una rosca hembra incompatible es una causa común de microfisuras en la carcasa del medidor, por lo que siempre recomendamos usar cinta de PTFE en lugar de un sellador en pasta, y una llave dinamométrica en lugar de una llave para tubos, en cualquier conexión roscada de este tamaño.
La dilatación térmica también merece ser mencionada a esta escala. Un medidor Coriolis DN15 que mide un fluido caliente, por ejemplo, a más de 80 °C (176 °F), experimentará una mayor tensión relativa en sus conexiones de proceso que un medidor de mayor tamaño, simplemente porque la junta roscada tiene menos material a su alrededor para absorber el movimiento. Cuando la tubería está caliente, recomendamos una conexión bridada en lugar de una roscada siempre que la norma de tuberías lo permita, y un tramo flexible corto a cada lado del medidor si hay vibraciones.
El cableado eléctrico en DN15 suele ser más sencillo que el montaje mecánico, pero es fácil pasar por alto el alivio de tensión del cable en una carcasa de medidor pequeña. Debido a su tamaño compacto, un cable rígido que ejerza presión sobre el compartimento de terminales puede aflojar una conexión con el paso de los meses debido a las vibraciones. Un bucle de goteo y un prensaestopas del tamaño adecuado solucionan este problema prácticamente sin coste alguno, y conviene especificarlo en la orden de compra en lugar de dejarlo en manos de quien realice el cableado en obra.
| Tipo de medidor | Rango de flujo típico | Idoneidad de fluidos | Exactitud | Producción | Conexión |
| Electromagnético | 0,3-6 m³/h (5-100 LPM; 1,3-26,4 GPM) | Líquidos conductores, > 5 µS/cm | ±0,5% de la lectura | 4-20 mA, pulso, RS485 Modbus RTU | Rosca NPT/BSP, brida bajo pedido. |
| Coriolis | Hasta 3000 kg/h (110 lb/min); caudal bajo de hasta 50 kg/h (1,8 lb/min) | Líquidos, algunas suspensiones | ±0,15% de la lectura | HART de 4-20 mA, RS485 Modbus RTU | Rosca NPT/BSP, brida bajo pedido. |
| Vórtice | 0,6-6 m³/h de líquido (2,6-26 GPM) | Líquido, vapor, gas (por encima de la velocidad mínima) | ±1,0% de la lectura | 4-20 mA HART, pulso, RS485 Modbus RTU | Con brida, tipo oblea o roscado |
| Engranaje ovalado | 0,03-2,5 m³/h (0,13-11 GPM) | Líquidos viscosos, aceites, resinas | ±0,5% de la lectura | 4-20 mA, pulso, RS485 Modbus RTU | Rosca NPT/BSP, brida bajo pedido. |
| Masa térmica | 0-30 Nm³/h (0-17,7 SCFM) | Gas limpio, seco y de un solo componente | ±1,0% de la lectura | HART de 4-20 mA, RS485 Modbus RTU | Rosca NPT/BSP, inserción o en línea |
Los rangos indicados anteriormente son representativos de los cuerpos DN15 estándar y varían según el modelo y el rango de operación exactos. Confirme el valor correspondiente a su proceso con la hoja de datos antes de especificarlo, especialmente en los valores cercanos al extremo inferior del rango.
Si dispone de una línea de 1/2 pulgada para instrumentar, envíe los detalles a continuación a sales@silverinstruments.com y le recomendaremos un tipo y modelo de medidor en el plazo de un día hábil.
Contacto: sales@silverinstruments.com | www.silverinstruments.com
