Contador de fluxo: O que son e tipos de contadores de fluxo

Un caudalímetro é un equipo utilizado para medir a taxa de fluxo de sólidos, líquidos ou gases. Os caudalímetros poden facer isto de maneira linear, non linear, volumétrica ou por peso. Os caudalímetros tamén son coñecidos como indicadores de fluxo, indicadores de fluxo ou contadores de líquidos.

Tipo de Caudalímetros

Os principais tipos de caudalímetros inclúen:

1. Caudalímetros Mecánicos

2. Caudalímetros Ópticos

3. Caudalímetros de Canal Aberto

Caudalímetros Mecánicos

Caudalímetros de Desplazamento Positivo

Estes contadores miden a taxa de fluxo midendo o volume do fluido que pasa a través deles. O proceso real inclúe a captura do fluido nun recipiente semellante para coñecer a súa taxa de fluxo. Isto é moi semellante ao caso no que permitimos que a auga encha un balde ata un nivel predeterminado, despois do cal se permite que fluya.

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 na tubería.

O contador de disco nutante, o contador de pistón alternativo, o contador de pistón oscilante ou rotatorio, os contadores de tipo birotor como o contador de engranaxes, o contador de engrenaxe oval (Figura 1) e o contador de engrenaxe helicoidal entran nesta categoría.

Caudalímetros de Masa

Estes contadores proporcionan ao usuario unha estimación da taxa de fluxo midindo a masa da substancia que fluye a través deles. Este tipo de caudalímetros orientados ao peso adoitan empregarse nas industrias químicas onde a medida basada no peso é esencial en comparación coa análise volumétrica.

Os contadores térmicos (Figura 2a) e os caudalímetros de Coriolis (Figura 2b) entran nesta categoría. No caso dos contadores térmicos, o flujo do fluido refresca a sonda, que está precalentada a un determinado grao. A perda de calor pode detectarse e utilizarse para determinar a taxa á que o fluido fluye. Por outro lado, os contadores de Coriolis funcionan segundo o principio de Coriolis, no que o flujo do fluido a través do tubo vibrante provoca un cambio na frecuencia, desprazamento de fase ou amplitud, que dá unha medida da súa taxa de fluxo.

Caudalímetros de Presión Diferencial

Nos caudalímetros de presión diferencial, o fluxo mídese midindo a caída de presión mentres o fluido pasa a través das obstrucións, que se insertan no camiño polo que fluye. Isto é porque, a medida que aumenta o fluxo do fluido a través da tubería, habrá unha maior caída de presión a través da constrición (Figura 3), que pode rexistrarse polos contadores. A partir disto, pódese calcular a taxa de fluxo xa que será proporcional á raíz cadrada da caída de presión (equación de Bernoulli).

O contador de placa orificio, o contador de bocal de fluxo, o contador de tubo de fluxo, o contador de tubo de piloto, o contador de cotovelo, o contador de xeo, o contador de tubo Dall, o contador de cono, o contador de tubo Venturi, o contador de fluxo laminar e o contador de área variable (Rotametro) son exemplos de caudalímetros de presión diferencial.

Caudalímetros de Velocidade

Os caudalímetros de velocidade estiman a taxa de fluxo dos fluidos midindo a velocidade do fluido que fluye a través deles. Aquí a velocidade do fluido dá unha medida directa da súa taxa de fluxo xa que están directamente proporcionais entre si. Nestes contadores, pódese medir a velocidade de varias formas, entre as que tamén se inclúe o uso dunha turbina (Figura 4).

Dependendo da forma utilizada para atopar a velocidade, temos varios tipos de caudalímetros de velocidade como o contador de turbina, o contador de descarte de vórtices, o contador de tubo de Pitot, o contador de hélice, o contador de pá ou rueda Pelton, o contador de chorro simple e o contador de múltiples chorros.

A medida da taxa de fluxo de fluidos en entornos perigosos, incluíndo os casos de 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 velocidade.

Caudalímetros Ópticos

Os caudalímetros ópticos funcionan segundo o principio da óptica, é dicir, miden a taxa de fluxo utilizando luz. Xeralmente, empregan unha configuración que consiste nun feixe láser e fotodetectores. Aquí, as partículas do gas que fluyen a través da tubería dispersan o feixe láser para producir pulsos que son recollidos polo receptor (Figura 5). Entón, determinase o tempo entre estas señales xa que se coñece a distancia polo que os fotodetectores estarían separados, o que, a súa vez, leva á medida da velocidade do gas.

Como estes contadores miden a velocidade real das partículas que constitúen os gases, non se ven afectados polas condicións térmicas e as variacións no fluxo de gas. Polo tanto, son capaces de proporcionar datos de fluxo moi precisos mesmo cando o ambiente é o máis desfavorable, digamos, por exemplo, cando temos 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 cuxo camiño de fluxo implica unha superficie libre. Os contadores de vertedouro e os contadores 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 particular. 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 dá unha medida da taxa de fluxo do fluido. A continuación, debe notarse que a precisión coa que os caudalímetros deben operar está decidida polo aplicación para a que se usan. Por exemplo, cando queremos monitorizar o fluxo de auga a través dunha tubería no noso xardín, sería suficiente usar un caudalímetro que teña unha menor precisión que o que se usará cando necesitemos monitorizar o fluxo dun álcali destinado a un proceso químico. Ademais, outro factor que requiere ser notado é que os caudalímetros, cando se usan en combinación con válvulas de fluxo, poden realizar accións de control con éxito.

Que é un Contador de Auga?

Un contador de auga é un tipo de caudalímetro que se usa para monitorizar a taxa de fluxo de auga a través dunha tubería. Hai dúas aproximacións comúns á medida do fluxo de auga: desplazamento e velocidade. Os diseños comúns de desplazamento inclúen contadores de pistón oscilante e discos nutantes. Os deseños baseados en velocidade inclúen contadores de chorro simple e múltiple e contadores de turbina.

Tipos de Contadores de Auga

Os contadores de auga poden clasificarse en varios tipos dependendo do mecanismo polo que miden o fluxo de auga.

Contador de Fluxo de Auga de Tipo Engranaxe

Xeralmente, todos os contadores de auga residenciais son de tipo de desplazamento positivo. Estes, a súa vez, poden ser de tipo de engranaxe (Figura 1) ou de pistón oscilante ou de disco nutante. Aquí, o auga entra nunha cámara dende a que só se deixa saír cando a cámara está chea.

Ao facer isto, pódese estimar a taxa de fluxo de auga. Estes contadores úsanse cando o auga fluye a unha taxa moderadamente baixa.