¿Qué es un medidor de flujo?

¿Qué es un medidor de flujo?

Definición de Medidor de Flujo

Un medidor de flujo se define como un dispositivo que mide la tasa de flujo de sólidos, líquidos o gases.

• Tipos de Medidores de Flujo

• Medidores de Flujo Mecánicos

• Medidores de Flujo Ópticos

• Medidores de Flujo de Canal Abierto

Medidores de Flujo Mecánicos

Medidores de Flujo de Desplazamiento Positivo

Estos medidores miden la tasa de flujo capturando el fluido en una cámara y midiendo su volumen. Esto es similar a llenar un balde con agua hasta un nivel específico y luego dejar que fluya.

Estos medidores de flujo pueden medir flujos intermitentes o tasas de flujo muy bajas y son adecuados para cualquier líquido, independientemente de su viscosidad o densidad. Los medidores de flujo de desplazamiento positivo se pueden considerar robustos ya que no se ven afectados por la turbulencia en la tubería.

Los medidores de disco nutante, medidores de pistón alternativo, medidores de pistón oscilatorio o rotatorio, medidores de tipo birotor como los medidores de engranajes, medidores de engranaje oval (Figura 1) y medidores de engranaje helicoidal se incluyen en esta categoría.

Medidores de Flujo de Masa

Estos medidores estiman la tasa de flujo midiendo la masa del material que fluye a través de ellos. Se utilizan típicamente en la industria química, donde las mediciones basadas en peso son más importantes que las basadas en volumen.

Los medidores térmicos (Figura 2a) y los medidores de flujo Coriolis (Figura 2b) se incluyen en esta categoría. En el caso de los medidores térmicos, el flujo de fluido enfría la sonda, que se precalienta a cierta temperatura. La pérdida de calor se puede detectar y se utiliza para determinar la tasa a la que fluye el fluido.

 Por otro lado, los medidores Coriolis funcionan según el principio de Coriolis, en el cual el flujo de fluido a través de la tubería vibrante causa un cambio en la frecuencia, el desplazamiento de fase o la amplitud, lo que proporciona una medida de su tasa de flujo.

Medidores de Flujo de Presión Diferencial

Los medidores de flujo de presión diferencial miden el flujo observando la caída de presión cuando el fluido pasa a través de un obstáculo en su camino. A medida que aumenta el flujo de fluido, también aumenta la caída de presión a través del obstáculo, lo que se registra por los medidores. La tasa de flujo es proporcional a la raíz cuadrada de esta caída de presión, siguiendo la ecuación de Bernoulli.

El medidor de placa orificio, medidor de boquilla de flujo, medidor de tubo de flujo, medidor de tubo piloto, medidor de codo, medidor de objetivo, medidor de tubo Dall, medidor de cono, medidor de tubo Venturi, medidor de flujo laminar y medidor de área variable (Rotametro) son algunos ejemplos de medidores de flujo de presión diferencial.

Medidores de Flujo de Velocidad

Los medidores de flujo de velocidad estiman la tasa de flujo midiendo la velocidad del fluido. La velocidad proporciona una medida directa de la tasa de flujo porque son proporcionales. Estos medidores pueden medir la velocidad utilizando varios métodos, incluyendo turbinas.

Dependiendo del método utilizado para determinar la velocidad, tenemos diversos tipos de medidores de flujo de velocidad, como el medidor de flujo de turbina, medidor de flujo de desprendimiento de vórtices, medidor de flujo de tubo de Pitot, medidor de flujo de hélice, medidor de flujo de rueda de paleta o Pelton, medidor de flujo de chorro único y medidor de flujo de múltiples chorros.

La medición de la tasa de flujo de fluidos en entornos peligrosos, incluyendo aquellos en el caso de la minería, requiere medidores de flujo no intrusivos. Los medidores de flujo SONAR, que son un tipo de medidores de flujo de velocidad, cumplen con este tipo de requisitos. Además, los medidores de flujo ultrasónicos, así como los medidores de flujo electromagnéticos, también forman parte de los medidores de flujo de velocidad.

Medidores de Flujo Ópticos

Los medidores de flujo ópticos utilizan luz para medir la tasa de flujo. Generalmente usan un haz láser y fotodetectores. Las partículas de gas dispersan el haz láser para crear pulsos detectados por el receptor. Al medir el tiempo entre estas señales, se puede determinar la velocidad del gas.

Como estos medidores miden la velocidad real de las partículas que constituyen los gases, no se ven afectados por las condiciones térmicas ni las variaciones en el flujo de gas. Por lo tanto, son capaces de proporcionar datos de flujo altamente precisos incluso en condiciones ambientales muy desfavorables, como, por ejemplo, temperaturas y presiones altas, alta humedad, etc.

Medidores de Flujo de Canal Abierto

Los medidores de flujo de canal abierto se utilizan para medir la tasa de flujo de un fluido cuyo camino de flujo implica una superficie libre. Los medidores de vertedero y los medidores de flume (Figura 6) son medidores de canal abierto que utilizan dispositivos secundarios como burbujeadores o flotadores para medir la profundidad del fluido en un punto particular. A partir de esta profundidad, se puede obtener la tasa de flujo del fluido.

Por otro lado, en el caso de la medición de flujo de canal abierto basada en pruebas de colorante, se utiliza una cantidad predeterminada de colorante o sal para cambiar la concentración del flujo del fluido. La dilución resultante proporciona una medida de la tasa de flujo del fluido. A continuación, es importante notar que la precisión con la que los medidores de flujo necesitan operar está decidida por la aplicación para la cual se utilizan. 

Por ejemplo, cuando queremos monitorear el flujo de agua a través de una tubería en nuestro jardín, sería suficiente utilizar un medidor de flujo con una precisión menor que el que se utilizaría cuando necesitamos monitorear el flujo de una alcali destinada a un proceso químico. Además, otro factor que debe tenerse en cuenta es que los medidores de flujo, cuando se utilizan en conjunto con válvulas de flujo, pueden realizar acciones de control con éxito.