Què és un comptador de flux?

Què és un comptador de flux?

Definició de comptador de flux

Un comptador de flux es defineix com un dispositiu que mesura la velocitat de flux de sòlids, líquids o gasos.

• Tipes de comptadors de flux

• Comptadors de flux mecànics

• Comptadors de flux òptics

• Comptadors de flux per canal obert

Comptadors de flux mecànics

Comptadors de flux de desplaçament positiu

Aquests comptadors mesuren la velocitat de flux capturant el fluid en una cambra i mesurant el seu volum. Això és similar a omplir un dipòsit d'aigua fins a un nivell específic i després deixar que surti.

Aquests comptadors de flux poden mesurar fluxs intermitents o racons de flux minims i són adequats per a qualsevol líquid, independentment de la seva viscositat o densitat. Els comptadors de flux de desplaçament positiu es poden considerar robusts ja que no es veuen afectats per la turbulència al tub.

Els comptadors de disc nutant, els comptadors de pistó oscil·lant, els comptadors de pistó rotatori, els comptadors de tipus birotor com els de rodes d'engranatges, els comptadors de rodes ovalades (Figura 1) i els comptadors de rodes helicoidals cauen dins d'aquesta categoria.

Comptadors de flux de massa

Aquests comptadors estimen la velocitat de flux mesurant la massa de la substància que flueix a través d'ells. S'utilitzen típicament en indústries químiques on les mesures basades en el pes són més importants que el volum.

Els comptadors tèrmics (Figura 2a) i els comptadors de flux Coriolis (Figura 2b) cauen dins d'aquesta categoria. En el cas dels comptadors tèrmics, el flux de fluid refreda la sonda, que ha estat preescalfada a un cert grau. La pèrdua de calor es pot detectar i s'utilitza per determinar la velocitat a la qual el fluid flueix.

 D'altra banda, els comptadors Coriolis funcionen segons el principi de Coriolis, en el qual el flux de fluid a través del tub vibrant provoca un canvi de freqüència, desplaçament de fase o amplitud, que proporciona una mesura de la seva velocitat de flux.

Comptadors de flux de pressió diferencial

Els comptadors de flux de pressió diferencial mesuren el flux observant la caiguda de pressió mentre el fluid passa a través d'un obstàcle en el seu camí. A mesura que augmenta el flux de fluid, també augmenta la caiguda de pressió a través de l'obstàcle, la qual es registra pels comptadors. La velocitat de flux és proporcional a l'arrel quadrada d'aquesta caiguda de pressió, segons l'equació de Bernoulli.

Els comptadors de placa orifici, els comptadors de pitot, els comptadors de tub, els comptadors de tub pilot, els comptadors de cullissa, els comptadors de targeta, els comptadors de tub Dall, els comptadors de con, els comptadors de tub Venturi, els comptadors de flux laminar i els comptadors de àrea variable (Rotameter) són alguns exemples de comptadors de flux de pressió diferencial.

Comptadors de flux de velocitat

Els comptadors de flux de velocitat estimen la velocitat de flux mesurant la velocitat del fluid. La velocitat proporciona una mesura directa de la velocitat de flux ja que són proporcionals. Aquests comptadors poden mesurar la velocitat utilitzant diversos mètodes, inclosos els turbinots.

Depenent del mètode utilitzat per trobar la velocitat, tenim diversos tipus de comptadors de flux de velocitat com els comptadors de flux de turbinot, els comptadors de flux de desbotament de vòrtex, els comptadors de flux de tub Pitot, els comptadors de flux de hèlix, els comptadors de flux de paleta o rueda Pelton, els comptadors de flux de jet únic i els comptadors de flux de múltiples jets.

La mesura de la velocitat de flux de fluids en entorns perillosos, inclosos aquells en el cas de la mineria, requereix comptadors de flux no intrusius. Els comptadors de flux SONAR, que són un tipus de comptadors de flux de velocitat, serveixen aquestes necessitats. A més, els comptadors de flux ultrasònics, així com els comptadors de flux electromagnètics, també formen part dels comptadors de flux de velocitat.

Comptadors de flux òptics

Els comptadors de flux òptics utilitzen la llum per mesurar la velocitat de flux. Normalment utilitzen un raig làser i fotodetectors. Les partícules de gas dispersen el raig làser per crear impulsions detectades pel receptor. Mesurant el temps entre aquests senyals, es pot determinar la velocitat del gas.

Com que aquests comptadors mesuren la velocitat real de les partícules que constitueixen els gasos, no es veuen afectats per les condicions tèrmiques ni les variacions en el flux de gas. Per tant, són capaços de proporcionar dades de flux molt precises, fins i tot en entorns molt desfavorables, com ara quan tenim temperatures i pressions altes, humitat alta, etc.

Comptadors de flux per canal obert

Els comptadors de flux per canal obert s'utilitzen per mesurar la velocitat de flux d'un fluid el camí del qual implica una superfície lliure. Els comptadors de weir i els comptadors de flume (Figura 6) són comptadors de flux per canal obert que utilitzen dispositius secundaris com bombolles o boies per mesurar la profunditat del fluid en un punt específic. A partir d'aquesta profunditat, es pot obtenir la velocitat de flux del fluid.

D'altra banda, en el cas de la mesura de flux per canal obert basada en proves de colorant, s'utilitza una quantitat predeterminada de colorant o sal per canviar la concentració del flux del fluid. La dilució resultant proporciona una mesura de la velocitat de flux del fluid. A més, cal notar que la precisió amb la qual els comptadors de flux necessiten funcionar es decideix per l'aplicació per a la qual s'utilitzen. 

Per exemple, quan volem monitoritzar el flux d'aigua a través d'un tub al nostre jardí, seria suficient utilitzar un comptador de flux amb una precisió menor que el que s'utilitzaria si necessitem monitoritzar el flux d'una base destinada a un procés químic. A més, un altre factor que cal tenir en compte és que els comptadors de flux, quan s'utilitzen en conjunció amb vànves de flux, poden realitzar accions de control amb èxit.