En este capítulo se analizan varios tipos de caudalímetros mecánicos que miden el flujo mediante una disposición de piezas móviles, ya sea haciendo pasar volúmenes aislados y conocidos de un fluido a través de una serie de engranajes o cámaras (DESPLAZAMIENTO POSITIVO o o PD) o mediante una turbina
o rotor giratorio. Todos los caudalímetros de desplazamiento positivo funcionan aislando y realizando un recuento de volúmenes conocidos de un fluido (gas o líquido) mientras lo alimentan a través del medidor. Al contar el número de volúmenes aislados que pasan, se obtiene una medición de caudal . Cada diseño de PD utiliza un medio diferente para el aislamiento y el recuento de estos volúmenes. La frecuencia de la serie de impulsos resultante es una medida del caudal, mientras que el número total de impulsos da el tamaño del lote. Mientras que los medidores PD funcionan con la energía cinética del fluido que fluye, las bombas dosificadoras
(descritas solo brevemente en este artículo) determinan el caudal al tiempo que añaden energía cinética al fluido. El medidor de flujo de turbina consiste en un rotor de múltiples palas montado en ángulo recto con respecto al flujo, suspendido en la corriente de fluido sobre un cojinete de libre giro. El diámetro del rotor es muy similar al diámetro interior de la cámara de medición, y su velocidad de rotación es proporcional al caudal volumétrico. La rotación de la turbina puede detectarse mediante
dispositivos de estado sólido o sensores mecánicos. Otros tipos de medidores de
flujo de elemento rotatorio incluyen los diseños de hélice (impulsor), derivación y rueda de paletas. Figura 3-1: Haga clic en la figura para ampliarla. Medidores de flujo de desplazamiento positivo Los medidores de desplazamiento positivo proporcionan una alta precisión (±0,1 % del caudal real en algunos casos) y una buena repetibilidad (hasta un 0,05 % de la lectura). La precisión
no se ve afectada por el flujo pulsante, a menos que este arrastre aire o gas en el
fluido. Los medidores de desplazamiento
positivo no requieren
una fuente de alimentación para su funcionamiento y no necesitan tuberías rectas aguas arriba y aguas abajo para su instalación. Si desea obtener más información sobre los medidores de desplazamiento positivo, lea este artículo . Figura 3-2: Haga clic en la imagen para ampliarla. Medidores PD para líquidos Los medidores de disco nutante son los medidores PD más comunes. Se utilizan como medidores de agua residenciales en todo el mundo. A medida que el agua fluye a través de la cámara de
medición, hace que un disco se tambalee (nutación), girando un eje que hace girar un imán. Este imán está acoplado a un registro mecánico o a un transmisor de impulsos. Dado que el medidor de caudal atrapa una cantidad fija de fluido cada vez que gira el eje, la velocidad del caudal es proporcional a la velocidad de rotación del eje (Figura 3-1A). Dado que debe ser no magnético, la carcasa del medidor suele estar fabricada en bronce, pero también puede ser de plástico para aumentar la resistencia a la corrosión o reducir los costes. Las
partes en contacto con el fluido, como el disco y el eje, suelen ser de bronce, caucho, Aluminio, neopreno, Buna-N o un fluoroelastómero como el FKM. Los medidores de disco nutante están diseñados para el servicio de agua y se debe comprobar la compatibilidad de
los materiales con los que están fabricados con otros fluidos. Los medidores con discos de caucho ofrecen una mayor precisión que los de discos metálicos debido al mejor sellado que proporcionan. Los medidores de disco nutante están disponibles en tamaños de 5/8 pulgadas a 2 pulgadas. Son adecuados para presiones de operación de 150 psig con sobrepresión hasta un máximo de 300 psig. Las unidades para servicio de agua fría tienen una temperatura limitada a 120 °F. Las unidades para agua caliente están disponibles hasta 250 °F. Estos medidores deben cumplir con las normas de precisión de la American Water Works Association (AWWA). Se requiere que la precisión de estos medidores sea de ±2 % del caudal real. Una viscosidad más alta puede producir una
mayor precisión, mientras que una viscosidad más baja y el desgaste con el tiempo reducirán la precisión. La AWWA requiere que los contadores de agua residenciales se recalibren cada 10 años. Debido a los patrones de uso intermitente de los usuarios residenciales, esto corresponde a recalibrar los contadores de agua residenciales de 5/8 x 3/4 pulgadas después de que hayan medido 5 millones
de galones. Sin embargo, en aplicaciones
industriales, es probable que
estos medidores superen este umbral mucho antes. El caudal máximo continuo de un medidor de disco nutante suele ser aproximadamente el 60-80 % del caudal máximo en servicio intermitente. Los medidores de paletas giratorias (Figura 3-1B) tienen paletas accionadas por resorte que atrapan
incrementos de líquido entre el rotor montado excéntricamente y la carcasa. La rotación de las paletas mueve el incremento de flujo desde la entrada hasta la salida y la descarga. La precisión normal es de ±0,1 % de la
tasa real
(AR), y los medidores de mayor tamaño en servicios de mayor viscosidad pueden alcanzar una precisión de hasta el 0,05 % de la tasa. Los medidores de paletas giratorias se Figura 3-3: Haga clic en la figura para ampliarla. utilizados en la industria petrolera y son capaces de medir crudos cargados de sólidos a caudales de hasta 17 500 gpm. Los límites de presión y temperatura dependen
de los materiales de construcción y pueden alcanzar los 350 °F y 1000 psig. Los límites de viscosidad son de 1 a 25 000 centipoises. En el medidor de desplazamiento rotativo, un rotor central estriado funciona en relación constante con dos rotores limpiadores en un ciclo de seis fases. Sus aplicaciones y características son similares a las del medidor de paletas rotativas. Medidores de pistón Los medidores de flujo de pistón oscilante se utilizan normalmente en servicios de fluidos viscosos, como la medición de aceite en bancos de pruebas de motores, donde la reducción no es crítica (Figura 3-2). Estos medidores también se pueden utilizar en el servicio de agua residencial y pueden
pasar cantidades limitadas de suciedad, como incrustaciones en los tubos y arena fina (es decir, malla -200 o -74 micras), pero no partículas de gran tamaño ni sólidos abrasivos. La cámara de medición es cilíndrica y tiene una placa divisoria que separa su puerto de entrada de su salida. El pistón también es cilíndrico y tiene numerosas aberturas que permiten el flujo libre a ambos lados del pistón y del poste (Figura 3-2A). El pistón está guiado por un rodillo de control dentro de la cámara de medición, y el movimiento del pistón se transfiere a un imán seguidor que se encuentra fuera de la corriente de flujo. El imán seguidor se puede utilizar para accionar un transmisor, un registrador o ambos. El movimiento del pistón es
oscilatorio (no rotatorio), ya que está limitado a moverse en un solo plano. La tasa de flujo es proporcional a la tasa de oscilación del pistón. Las piezas internas de este caudalímetro se pueden retirar sin desconectar el medidor de la tubería. Debido a las estrictas tolerancias requeridas para sellar el pistón y reducir el deslizamiento, estos medidores requieren un mantenimiento regular. Los caudalímetros de pistón oscilante están disponibles en tamaños de 1/2 pulgada a 3 pulgadas y, por lo general, se pueden utilizar entre 100 y 150 psig. Algunas versiones industriales
están homologadas
para 1500 psig. Pueden medir caudales de 1 gpm a 65 gpm en servicio continuo con excursiones intermitentes de hasta 100 gpm. Los medidores están dimensionados de manera que la caída de presión sea inferior a 35 psid al caudal máximo. La precisión oscila entre ±0,5 % AR para fluidos viscosos y ±2 % AR para aplicaciones no viscosas. El límite superior de viscosidad es de 10 000 centipoises. Los medidores de pistón alternativo son probablemente los diseños de medidores PD más antiguos. Están disponibles con múltiples pistones, pistones de doble acción o pistones rotativos. Al igual que en un motor de pistón alternativo, el fluido es aspirado hacia una cámara del pistón a medida que
es descargado del pistón opuesto en el medidor. Normalmente, se utiliza un cigüeñal o una corredera horizontal para controlar la apertura y el cierre de los orificios adecuados del medidor. Estos medidores suelen ser más pequeños (disponibles en tamaños de hasta 1/10 pulgadas de diámetro) y se utilizan para medir caudales muy bajos de líquidos viscosos. Medidores de engranajes y lóbulos El
medidor PD de engranajes ovales utiliza
dos engranajes de dientes finos, uno montado horizontalmente y el otro verticalmente, con los engranajes engranados en la punta del engranaje vertical y el centro del engranaje horizontal (Imagen 3-3A). Los dos rotores giran en sentido contrario entre sí, creando un atrapamiento en el espacio en forma de media luna entre la carcasa y el engranaje. Estos medidores pueden ser muy precisos si el deslizamiento entre la carcasa y los engranajes se mantiene pequeño. Si la viscosidad del fluido de proceso es superior a 10 centipoises y el caudal es superior al 20 % de la capacidad nominal, se puede obtener una precisión del 0,1 % AR. A caudales más bajos y viscosidades más bajas, el deslizamiento aumenta y la precisión disminuye hasta el 0,5 % AR o menos. Las características lubricantes del fluido de proceso también afectan a la reducción de
caudal de un medidor de engranajes ovales. Con líquidos que no lubrican bien, se debe reducir la velocidad máxima del rotor para limitar el desgaste. Otra forma de limitar el desgaste es mantener la caída de presión a través del medidor por debajo de 15 psid. Por lo tanto, la caída de presión a través del medidor limita el
caudal máximo permitido en servicios de alta viscosidad. Imagen 3-4: Haga clic en la imagen para ampliarla. Los medidores PD de tipo lobeado rotativo e impulsor son variaciones del medidor de flujo de engranajes ovales que no comparten su engranaje de precisión. En el diseño de lóbulos rotativos, dos impulsores giran en direcciones opuestas dentro de la carcasa ovoide (Figura 3-3B). A medida que giran, se atrapa un volumen fijo de líquido y se transporta hacia la salida. Dado que los engranajes de los lóbulos permanecen en una posición relativa fija,
solo es necesario medir la velocidad de rotación de uno de ellos. El impulsor está acoplado a un registro o acoplado magnéticamente a un transmisor. Los medidores de lóbulos pueden suministrarse en tamaños de línea de 2 a 24 pulgadas. La capacidad de flujo es de 8-10 gpm a 18 000 gpm en los tamaños más grandes. Proporcionan una buena repetibilidad (mejor que 0,015 % AR) a altos
caudales y
pueden utilizarse a altas presiones de operación (hasta 1200 psig) y temperaturas (hasta 400 °F). El medidor de engranajes lobulares está disponible en una amplia gama de materiales de construcción, desde termoplásticos hasta metales altamente resistentes a la corrosión. Los inconvenientes de este diseño incluyen una pérdida de precisión a bajos caudales. Además, el caudal máximo a través de este medidor es menor que el de un medidor de pistón oscilante o de disco nutante del mismo tamaño. En el medidor de impulsor giratorio, unos engranajes muy gruesos
atrapan el fluido y pasan un volumen fijo de fluido con cada rotación (Figura 3-3C). Estos medidores tienen una precisión del 0,5 % de la tasa si la viscosidad del fluido de proceso es alta y constante, o varía solo dentro de un rango estrecho. Estos
medidores pueden fabricarse con una variedad
de metales, incluido el acero inoxidable, y plásticos resistentes a la corrosión, como el PVDF (Kynar). Estos medidores se utilizan para medir pinturas y, dado que están disponibles en diseños 3A o sanitarios, también leche, zumos y chocolate. En estas unidades, el paso de los imanes incrustados en los lóbulos de los impulsores giratorios es detectado por interruptores de proximidad
(normalmente
detectores de efecto Hall) montados en el exterior de la cámara de flujo. El sensor transmite una serie de impulsos a un contador o controlador de
flujo. Estos caudalímetros están disponibles en tamaños de 1/10 pulgadas a 6 pulgadas y pueden soportar presiones de hasta 3000 psig y temperaturas de hasta 400 °F. Medidores helicoidales El medidor helicoidal es un dispositivo de Desplazamiento positivo que utiliza dos engranajes helicoidales con paso radial para atrapar continuamente el fluido del proceso a medida que fluye. El flujo obliga a los engranajes helicoidales a girar en el plano de la
tubería. Se utilizan sensores ópticos o magnéticos para codificar una serie de impulsos proporcionales a la velocidad de rotación de los engranajes helicoidales. Las fuerzas requeridas para hacer girar las hélices son relativamente pequeñas y, por lo tanto, en comparación con otros medidores de desplazamiento positivo, la caída de presión es relativamente baja. La mejor precisión que se puede alcanzar es de aproximadamente ±0,2 % o tasa. Como se muestra en la Figura 3-4, el error de medición aumenta a medida que disminuye el caudal de funcionamiento o la viscosidad del fluido de proceso. Los medidores de engranajes helicoidales pueden medir el flujo de fluidos altamente viscosos (de 3 a 300 000 cP), lo que los hace ideales para Imagen
3-5: Haga clic en la imagen para ampliarla. fluidos espesos, como pegamentos y polímeros muy viscosos. Dado que, al caudal máximo, la caída de presión a través del medidor no debe superar los 30 psid, el caudal nominal máximo a través del medidor se reduce a medida que aumenta la viscosidad del fluido. Si el fluido de proceso tiene buenas características lubricantes, la relación de reducción del medidor puede alcanzar hasta 100:1, pero lo más habitual son relaciones de reducción más bajas
(10:1). Bombas
dosificadoras Las bombas dosificadoras son medidores PD que también transmiten energía cinética al fluido de proceso. Hay tres diseños básicos: peristálticas, de pistón y de diafragma. Las
bombas peristálticas funcionan mediante unos dedos o una leva que aprietan sistemáticamente un tubo de plástico contra la carcasa, que también sirve para posicionar el tubo. Este tipo de bomba dosificadora se utiliza en laboratorios, en diversas aplicaciones médicas, en la mayoría de los sistemas de muestreo medioambiental y también en la dispensación de soluciones de hipoclorito. El tubo puede ser de caucho de silicona o, si se desea un material más resistente a la corrosión, de PTFE. Las bombas de pistón suministran un volumen fijo de líquido con cada carrera de «salida» y un volumen fijo entra en la cámara con cada carrera de «entrada» (Figura 3-5A). Las válvulas de retención evitan que el flujo de fluido se invierta. Al igual que todas
las bombas de desplazamiento positivo,
las bombas de pistón generan un flujo pulsátil. Para minimizar
la pulsación, se instalan múltiples pistones o depósitos amortiguadores de pulsaciones. Debido a las estrechas tolerancias del pistón y el manguito del cilindro, se debe proporcionar un mecanismo de lavado en aplicaciones abrasivas. Las bombas de pistón se dimensionan en función del desplazamiento del pistón y el caudal y la presión de descarga requeridos. Se seleccionan válvulas de retención (o, en aplicaciones críticas, válvulas de retención
dobles) se seleccionan
para proteger contra el reflujo. Las bombas de diafragma son las bombas PD industriales más comunes (Figura 3-5B). Una configuración típica consiste en un solo diafragma, una cámara y válvulas de retención de succión y descarga para evitar el reflujo. El pistón puede acoplarse directamente al diafragma o puede forzar un aceite hidráulico para accionar el diafragma. La presión máxima de salida es de aproximadamente 125 psig. Las variaciones incluyen diafragmas de tipo fuelle, diafragmasdobles accionados hidráulicamente y diafragmas dobles recíprocos accionados por aire. Medidores de gas PD Los medidores de gas PD funcionan mediante el recuento del número de volúmenes de gas atrapados que pasan, de forma similar a como funcionan los medidores PD con líquidos. La principal
diferencia es que los gases son compresibles. Los medidores de gas de diafragma se utilizan con mayor frecuencia para medir el flujo de gas natural, especialmente en la medición del consumo de los hogares. El medidor está fabricado con piezas de aluminio fundido y diafragmas de goma con respaldo de tela. El medidor consta de
cuatro cámaras: las dos
cámaras de diafragma en los lados de entrada y salida y las cámaras de entrada y salida del cuerpo del medidor. El paso del gas a través del medidor crea una presión diferencial entre las dos cámaras de diafragma al comprimir la del lado de entrada y expandir la del lado de salida. Esta acción vacía y llena alternativamente las cuatro cámaras. Las válvulas deslizantes situadas en la parte superior del medidor alternan las funciones de las cámaras y sincronizan la acción de
los diafragmas, como Figura 3-6: Haga
clic en la figura para ampliarla. así como el funcionamiento del mecanismo de manivela para el registro del medidor. Los medidores de diafragma generalmente se calibran in situ para gas natural, que tiene una gravedad
específica de 0,6 (en relación con el aire). Por lo tanto, es necesario recalibrar el caudal nominal del medidor cuando se utiliza para medir otros gases. La calibración para el nuevo caudal nominal (QN) se obtiene multiplicando el caudal nominal del medidor para el gas natural (QC) por la raíz cuadrada de la relación entre las densidades específicas del gas natural (0,6) y el nuevo gas (SGN): Qn=Qc(0,6/SGn)1,5 Los medidores de diafragma suelen estar clasificados en unidades de pies cúbicos por hora y dimensionados para una caída de presión de 0,5-2 en H2O. La precisión es aproximadamente del ±1 % de la lectura en un rango de 200:1. Mantienen su precisión durante largos
periodos de tiempo, lo que
los convierte en una buena opción para aplicaciones de medición de ingresos minoristas. A menos que el gas esté inusualmente contaminado (gas de producción o metano reciclado procedente del compostaje
o la digestión, por ejemplo), el medidor de diafragma funcionará con poco o ningún mantenimiento de forma indefinida. Los medidores de engranajes lobulados (o medidores de impulsor lobulado, como también se les conoce) también se utilizan para el servicio de gas. La precisión en el servicio de gas es del ±1 % de la tasa en un rango de 10:1, y la caída de presión
típica es de 0,1 psid. Debido a las estrechas tolerancias, se requiere filtración aguas arriba para las líneas contaminadas. Los medidores de paletas giratorias miden el flujo de gas en los mismos rangos que los medidores de engranajes lobulados
(hasta 100 000 pies cúbicos por hora), pero pueden utilizarse en un rango más amplio de 25:1. También producen una caída de presión menor, de 0,05 pulgadas de H2O, para una precisión similar y, dado que las holguras son algo más tolerantes, la filtración aguas arriba no es tan crítica. Sistemas PD de alta precisión Los medidores de gas de alta precisión suelen ser híbridos que combinan un medidor PD estándar y un motor que elimina la caída de presión a través del medidor. La igualación de las presiones de entrada y salida elimina los flujos de deslizamiento, las fugas y los soplidos. En las instalaciones de medidores de flujo de gas de alta precisión, se utilizan láminas de alta sensibilidad
para detectar la diferencia de presión y transductores de desplazamiento para medir la deflexión de las láminas (Figura 3-6A). Diseñados para funcionar a Figura 3-7: Haga clic en la figura para ampliarla. temperaturas ambiente y a presiones de hasta 30 psig, se afirma que
este medidor proporciona
una precisión del 0,25 % de la lectura en un rango de 50:1 y del 0,5 % en un rango de 100:1. La capacidad de flujo oscila entre 0,3 y 1500 scfm. Para el servicio con líquidos, un medidor de engranajes ovales accionado por servomotor iguala la presión a través del medidor. Esto aumenta la precisión en flujos bajos y en condiciones de viscosidad variable (Figura 3-6B). Este medidor de caudal utiliza un pistón muy sensible para detectar la diferencia del medidor y acciona un servomotor de velocidad variable para mantenerla cerca de cero.
Se afirma que este
diseño proporciona una precisión del 0,25 % en un rango de 50:1 a presiones de operación de hasta 150 psig. Los caudalímetros de alta precisión se utilizan en bancos de pruebas de motores para la medición de caudal de combustible (gasolina, diésel, alcohol, etc.). Los rangos de flujo típicos son de 0,04 a 40 gph. Por lo general, se incluyen separadores de vapor para evitar el bloqueo por vapor. Pruebas, Calibración y Verificadores Todos los medidores con piezas móviles requieren pruebas, recalibración y reparación periódicas, ya que el desgaste aumenta las holguras. La recalibración puede realizarse en un laboratorio
o en línea utilizando un comprobador. Los sistemas de gas se recalibran con un comprobador de campana, una campana cilíndrica calibrada, sellada con líquido en un depósito. A medida
que se baja la campana, se descarga un
volumen conocido de gas a través del medidor que se está probando. La precisión volumétrica de los comprobadores de campana es del orden del 0,1 %
por volumen, y los comprobadores están disponibles en volúmenes de descarga de 2, 5, 10 pies cúbicos y mayores. Los sistemas de líquidos pueden calibrarse en el laboratorio con un patrón secundario calibrado o un circuito de flujo gravimétrico. Este método puede proporcionar una alta precisión (hasta ±0,01 % de la tasa), pero requiere
retirar el medidor de flujo del servicio. En muchos funcionamientos, especialmente en la industria petrolera, es difícil o imposible retirar un caudalímetro del servicio para su calibración in situ. Por lo tanto, se han desarrollado comprobadores montados en campo y en línea. Este tipo de comprobador consiste en una cámara calibrada equipada con un pistón de barrera (Figura 3-7). En el montaje se utilizan dos detectores a una
distancia conocida (y, por lo tanto, a un volumen conocido). A medida que el flujo pasa a través de la cámara, el pistón desplazador se mueve aguas abajo. Al dividir el volumen de la cámara por el tiempo que tarda el desplazador en moverse de un detector al otro, se obtiene el caudal calibrado. A continuación, este caudal se compara con
la lectura del caudalímetro sometido a prueba. Los comprobadores tienen una repetibilidad del orden del 0,02 % y pueden funcionar a una presión de hasta 3000 psig y una temperatura de hasta 165 °F/75 °C. Su rango de caudal de funcionamiento va desde un mínimo de 0,001 gpm hasta un máximo de 20 000 gpm. Los probadores están
disponibles para uso en banco, para montaje en camiones, remolques o en línea. Accesorios para medidores de PD Los accesorios para medidores de PD incluyen filtros, conjuntos de liberación de aire/vapor, amortiguadores de pulsaciones, sistemas de compensación de temperatura y una variedad de válvulas para permitir el corte de goteo en sistemas de dosificación. Los
registros mecánicos pueden equiparse con impresoras de tickets mecánicas o electrónicas para el control de inventario y las ventas en el punto de uso. Hay disponibles ordenadores de flujo por lotes, así como transmisores analógicos y digitales inteligentes. Los dispositivos de lectura automática de contadores (AMR) permiten la
recuperación remota de las lecturas por parte
del personal de la empresa de servicios públicos. Inventado por Reinhard Woltman en el siglo XVIII, el caudalímetro de
turbina es un medidor de caudal preciso y fiable tanto para líquidos como para gases. Consiste en un rotor de múltiples palas montado en ángulo recto con respecto al flujo y suspendido en la corriente de fluido sobre un cojinete libre. El diámetro del rotor es ligeramente inferior al diámetro interior de la cámara de medición, y su velocidad de rotación es proporcional al caudal volumétrico. La rotación de la turbina puede detectarse mediante dispositivos de estado sólido (sensores
de reluctancia, inductancia, capacitivos y de efecto Hall) o mediante sensores mecánicos (engranajes o accionamientos magnéticos). En el captador de reluctancia, la bobina es un imán permanente y las palas de la turbina están hechas de un material atraído por los imanes. A medida que cada pala pasa por la bobina, se genera un voltaje Figura 3-8: Haga clic en la figura para ampliarla. en la bobina (Figura 3-8A). Cada pulso representa un
volumen discreto de líquido. El número de pulsos por unidad de volumen se denomina factor K del medidor. En
el captador de inductancia, el
imán permanente está incrustado en el rotor, o las palas del rotor están fabricadas con material magnetizado
permanentemente (Figura 3-8B). A medida que cada pala pasa por la bobina, genera un pulso de tensión. En algunos diseños, solo una pala es magnética y el pulso representa una revolución completa del rotor. Las salidas de las bobinas de detección inductiva y de reluctancia son ondas sinusoidales continuas con una frecuencia de tren de pulsos proporcional al caudal. A bajo caudal, la salida (la altura del pulso de tensión) puede ser del orden de 20 mV pico a pico. No es aconsejable transportar una señal tan débil a largas distancias. Por lo
tanto, la distancia entre el captador y la electrónica de visualización o el preamplificador asociados debe ser corta. Los sensores capacitivos producen una onda sinusoidal generando una señal de RF que es modulada en amplitud por el movimiento de las palas del rotor. En lugar de bobinas de captación, también se pueden utilizar transistores
de efecto Hall. Estos transistores cambian de estado cuando se encuentran en presencia de un campo magnético de muy baja intensidad (del orden de 25 gauss). En estos caudalímetros de turbina, se incrustan imanes muy pequeños en las puntas de las palas del rotor. Los rotores suelen estar fabricados con un material no magnético, como polipropileno, Ryton o PVDF (Kynar). La salida de señal de un sensor de efecto
Hall es una serie de impulsos de onda cuadrada, con una frecuencia proporcional al caudal volumétrico. Dado que los sensores de efecto Hall no tienen resistencia magnética, pueden funcionar a velocidades de flujo más bajas (0,2 pies/s) que los diseños de captación magnética (0,5-1,0 pies/s). Además,
el sensor de efecto Hall proporciona
una señal de alta amplitud (normalmente una onda cuadrada de 10,8 V), lo que permite distancias de hasta 3000 pies entre el sensor y los componentes electrónicos sin necesidad de amplificación. En la
industria de la
distribución de agua, los caudalímetros de turbina de tipo Woltman con accionamiento mecánico siguen siendo el estándar. Estos medidores de turbina utilizan un tren de engranajes para convertir la rotación del rotor en la rotación de un eje vertical. El eje pasa entre el tubo de medición y la sección de registro a través de un dispositivo mecánico. Figura 3-9: Haga clic en la figura para ampliarla. caja de registro,
haciendo girar un conjunto de registro mecánico con engranajes para indicar el caudal y accionar un contador totalizador mecánico. Más recientemente, la industria de la distribución de agua ha adoptado un accionamiento magnético como mejora con respecto a los medidores de turbina de accionamiento mecánico, que requieren un alto mantenimiento. Este tipo de medidor tiene un disco de sellado entre la cámara de medición y el registro. En el lado de la cámara de medición, el eje vertical gira un imán en lugar
de un engranaje. En el lado del registro, se monta un imán opuesto para girar el engranaje. Esto permite utilizar un registro completamente sellado con un mecanismo de accionamiento mecánico. En Estados Unidos, la AWWA establece las normas para los caudalímetros de turbina utilizados en los sistemas de distribución de agua. La norma C701 establece dos clases (clase I y clase II) de caudalímetros de turbina. Los caudalímetros de turbina de clase I deben registrar entre el 98 % y el 102 % de la tasa real al caudal máximo al someterse a prueba. Los caudalímetros
de turbina de clase
II deben registrar entre el 98,5 % y el 101,5 % de la tasa real. Tanto los caudalímetros de clase I como los de clase II deben tener registros mecánicos. Los diseños de captadores de estado sólido son menos susceptibles al desgaste mecánico que los medidores AWWA de clase I y clase II. Variaciones de diseño y construcción La mayoría de los caudalímetros de turbina industriales se fabrican con acero inoxidable austenítico (30
- Caudalímetros de desplazamiento positivo
- Caudalímetros PD para líquidos
- Caudalímetros de pistón
- Medidores de engranajes y lóbulos
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- Bombas dosificadoras
- Medidores PD de gas
- Sistemas PD de alta precisión
- Pruebas, Calibración y verificadores
- Accesorios para medidores PD
- Caudalímetros de turbina
- Variaciones de diseño y construcción
- Precisión de los medidores de turbina
- Dimensionamiento y selección
- Instalación y accesorios
- Nuevos avances
- Medidores de turbina de gas y derivación
- Otros caudalímetros rotativos