Los medidores de flujo volumétrico son tipos de medidores de flujo que funcionan de manera lineal con respecto al caudal volumétrico: miden el flujo de líquido o gas que circula por una tubería midiendo la velocidad a la que fluye. Los caudalímetros volumétricos miden el caudal volumétrico, a diferencia de los caudalímetros másicos, como los caudalímetros Coriolis, que calculan el caudal másico midiendo la cantidad de masa que pasa a través de un tubo o dispositivo durante un tiempo determinado. Dado que no existe una relación de raíz cuadrada (como en los dispositivos de presión diferencial), su rango de medición es mayor. Los caudalímetros volumétricos tienen una sensibilidad mínima a los cambios de viscosidad al utilizarlos con números de Reynolds superiores a 10 000. La mayoría de las carcasas de los medidores de velocidad están equipadas con bridas o accesorios que permiten conectarlas directamente a las tuberías.
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¿Cuáles son los tipos de caudalímetros volumétricos?
Existen varios tipos diferentes de caudalímetros volumétricos, y son populares porque proporcionan una medida directa de la velocidad del flujo.
Los tipos de caudalímetros volumétricos incluyen:
Caudalímetros de desplazamiento positivo
Los medidores de flujo de desplazamiento positivo miden el caudal dividiendo el medio que fluye en volúmenes fijos y medidos, y cronometrando la tasa a la que se alcanzan estos niveles establecidos. Al contar el número de volúmenes aislados que pasan, se obtiene una medición del caudal. Los medidores de flujo de desplazamiento positivo proporcionan una alta precisión a bajos caudales.
Caudalímetros de turbina
Turbine meters are widely used for accurate liquid measurement applications. These units consist of a multiple-bladed rotor mounted within a pipe, perpendicular to the fluid flow. The rotor spins as the liquid passes through the blades. The rotational speed is a direct function of flow rate and can be sensed by a magnetic pick-up, photoelectric cell, or gears. Electrical pulses can be counted and totalized.
El número de impulsos eléctricos contados durante un periodo de tiempo determinado es directamente proporcional al volumen de flujo. Se puede añadir un tacómetro para medir la velocidad de rotación de la turbina y determinar el caudal del líquido. Los medidores de turbina, cuando se especifican e instalan correctamente (y con la calibración adecuada), tienen una buena precisión, especialmente con líquidos de baja viscosidad.
Caudalímetros electromagnéticos
Los medidores electromagnéticos, también conocidos como medidores de flujo magnéticos o medidores magnéticos, funcionan de acuerdo con la ley de inducción electromagnética de Faraday, que establece que se induce un voltaje cuando un conductor se mueve a través de un campo magnético. Los medidores electromagnéticos pueden manejar la mayoría de los líquidos y lodos, siempre que el material que se mide sea eléctricamente conductivo. Los componentes principales son el tubo de flujo (elemento primario) y un voltímetro (elemento secundario). El tubo de flujo se monta directamente en la tubería. La caída de presión a través del medidor es la misma que a través de una longitud equivalente de tubería, ya que no hay partes móviles ni obstrucciones al flujo. El voltímetro puede conectarse directamente al tubo de flujo o montarse a distancia y conectarse a él mediante un cable apantallado.
Los medidores de flujo electromagnéticos tienen importantes ventajas: pueden medir líquidos y lodos difíciles y corrosivos, y pueden medir el flujo directo y el flujo inverso con la misma precisión.
Medidores de vórtices
Los medidores de vórtices aprovechan un fenómeno natural que se produce cuando un líquido fluye alrededor de un objeto romo. Se forman remolinos o vórtices alternativamente aguas abajo del objeto. La frecuencia de la formación de vórtices es directamente proporcional a la velocidad del líquido que fluye a través del medidor. Los medidores de vórtices miden el caudal volumétrico basándose en una medición de la frecuencia de la formación.
Los medidores electromagnéticos tienen importantes ventajas: pueden medir líquidos y lodos difíciles y corrosivos y pueden medir el flujo directo y el flujo inverso con la misma precisión.
Caudalímetros ultrasónicos
Los caudalímetros ultrasónicos se pueden dividir en medidores Doppler y medidores de tiempo de viaje (o tránsito). Los medidores Doppler miden los cambios de frecuencia causados por el flujo de líquido. Se montan dos transductores en una caja fijada a un lado de la tubería. Se envía una señal de frecuencia conocida al líquido que se va a medir. Los sólidos, las burbujas y cualquier discontinuidad en el líquido hacen que el pulso se refleje en el elemento receptor. Dado que el líquido que provoca la reflexión se está moviendo, la frecuencia del pulso devuelto se desplaza. El cambio de frecuencia es proporcional a la velocidad del líquido.
Los medidores de tiempo de tránsito tienen transductores montados a cada lado de la tubería. La configuración es tal que las ondas sonoras que viajan entre los dispositivos forman un ángulo de 45 grados con la dirección del flujo del líquido. La velocidad de la señal que viaja entre los transductores aumenta o disminuye con la dirección de transmisión y la velocidad del líquido que se mide. Se puede obtener una relación de diferencia de tiempo proporcional al flujo transmitiendo la señal alternativamente en ambas direcciones.
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