Que é un caudalímetro

Que é un caudalímetro?

Definición de caudalímetro

Un caudalímetro está definido como un dispositivo que mide a taxa de fluxo de sólidos, líquidos ou gases.

• Tipo de caudalímetros

• Caudalímetros mecánicos

• Caudalímetros ópticos

• Caudalímetros de canal aberto

Caudalímetros mecánicos

Caudalímetros de desplazamento positivo

Estes medidores miden a taxa de fluxo capturando o fluido nunha cámara e midendo o seu volume. Isto é semellante a encher un balde de auga ata un nivel específico e logo deixar que fluea fóra.

Estes caudalímetros poden medir fluxos intermitentes ou taxas de fluxo escasas e son adecuados para calquera líquido independentemente da súa viscosidade ou densidade. Os caudalímetros de desplazamento positivo poden considerarse robustos xa que non se ven afectados pola turbulencia no tubo.

Os medidores de disco nutante, medidores de pistón oscilante, medidores de pistón rotativo, medidores de tipo bi-rotor como os de engrenaxe, medidor de engrenaxe oval (Figura 1) e medidor de engrenaxe helicoidal entran nesta categoría.

Caudalímetros de masa

Estes medidores estiman a taxa de fluxo midindo a masa da substancia que flue a través deles. Son tipicamente utilizados nas industrias químicas onde as medidas baseadas na masa son máis importantes que o volume.

Os medidores térmicos (Figura 2a) e os caudalímetros de Coriolis (Figura 2b) entran nesta categoría. No caso dos medidores térmicos, o fluxo do fluido enfría a sonda, que está pre-calentada a un determinado grao. A perda de calor pode ser detectada e usada para determinar a taxa a que o fluido está fluindo.

 Por outro lado, os medidores de Coriolis funcionan segundo o principio de Coriolis, no que o fluxo do fluido a través do tubo vibrante causa un cambio na frecuencia, desprazamento de fase ou amplitude, que proporciona unha medida da súa taxa de fluxo.

Caudalímetros de presión diferencial

Os caudalímetros de presión diferencial miden o fluxo observando a caída de presión ao pasar o fluido a través dun obstáculo no seu camiño. A medida que aumenta o fluxo do fluido, tamén aumenta a caída de presión a través do obstáculo, que é rexistrada polo medidor. A taxa de fluxo é proporcional á raíz cadrada desta caída de presión, segundo a ecuación de Bernoulli.

Os medidores de placa orificio, medidores de bocal, medidores de tubo de fluxo, medidores de tubo piloto, medidores de cotovelo, medidores de obxectivo, medidores de tubo Dall, medidores de cono, medidores de tubo Venturi, medidores de fluxo laminar e medidores de área variable (Rotametro) son exemplos de caudalímetros de presión diferencial.

Caudalímetros de velocidade

Os caudalímetros de velocidade estiman a taxa de fluxo midindo a velocidade do fluido. A velocidade proporciona unha medida directa da taxa de fluxo porque son proporcionais. Estes medidores poden medir a velocidade usando varios métodos, incluíndo turbinas.

Dependendo do método usado para determinar a velocidade, temos diversos tipos de caudalímetros de velocidade como o medidor de fluxo de turbina, medidor de fluxo de deriva de vórtice, medidor de fluxo de tubo Pitot, medidor de fluxo de hélice, medidor de fluxo de paleta ou rueda Pelton, medidor de fluxo de chorro simple e medidor de fluxo de múltiples chorros.

A medida da taxa de fluxo de fluidos en entornos perigosos, incluíndo os do caso da minería, require caudalímetros non intrusivos. Os caudalímetros SONAR, que son un tipo de caudalímetros de velocidade, serven para este tipo de requisitos. Ademais, os caudalímetros ultrasonicos, así como os caudalímetros electromagnéticos, tamén forman parte dos caudalímetros de tipo de velocidade.

Caudalímetros ópticos

Os caudalímetros ópticos usan luz para medir a taxa de fluxo. Xeralmente usan un raio láser e fotodetectores. As partículas de gas dispersan o raio láser para crear pulsos detectados polo receptor. Medindo o tempo entre estes sinais, pode determinarse a velocidade do gas.

Como estes medidores miden a velocidade real das partículas que constitúen os gases, non se veñen afectados polas condicións térmicas e variacións no fluxo de gas. Polo tanto, son capaces de proporcionar datos de fluxo moi precisos incluso cando o entorno é o máis desfavorable, por exemplo, cando hai alta temperatura e presión, alta humidade, etc.

Caudalímetros de canal aberto

Os caudalímetros de canal aberto úsanse para medir a taxa de fluxo dun fluido cuyo camiño de fluxo implica unha superficie libre. Os medidores de vertedor e os medidores de flume (Figura 6) son caudalímetros de canal aberto que usan dispositivos secundarios como burbuixeiros ou bóias para medir a profundidade do fluido nun punto específico. A partir desta profundidade, pódese obter a taxa de fluxo do fluido.

Por outro lado, no caso da medida de fluxo de canal aberto baseada en ensaios de corante, usa-se unha cantidade predeterminada de corante ou sal para cambiar a concentración do flujo do fluido. A dilución resultante proporciona unha medida da taxa de fluxo do fluido. A seguir, debe notarse que a precisión coa que os caudalímetros deben operar está decidida pola aplicación para a que se usan. 

Por exemplo, cando queremos monitorizar o fluxo de auga a través dun tubo no noso xardín, sería suficiente usar un caudalímetro que teña menor precisión que o que se usará cando necesitemos monitorizar o fluxo dun álcali destinado a un proceso químico. Ademais, outro factor que require atención é que os caudalímetros, cando se usan en conxunción con válvulas de fluxo, poden realizar as accións de control con éxito.