11 Tipos de Caudalímetros – Animación del Principio de Funcionamiento

Los caudalímetros electromagnéticos funcionan según la ley de inducción electromagnética de Faraday, donde se induce un voltaje proporcional a la velocidad del flujo a medida que un fluido conductor pasa a través de un campo magnético. Los electrodos detectan este voltaje, que el transmisor procesa para determinar la tasa de flujo volumétrico. Sin piezas móviles, estos caudalímetros son altamente fiables, de bajo mantenimiento, e ideales para líquidos conductores como agua, aguas residuales y fluidos corrosivos, ofreciendo versatilidad y durabilidad en diversas aplicaciones industriales.

Basado en el efecto Coriolis, el fluido que circula a través de un tubo vibrante genera una fuerza proporcional a la tasa de flujo de masa. Midiendo esta fuerza, el caudalímetro Coriolis determina de forma directa y precisa el flujo de masa. Es ampliamente utilizado en aplicaciones industriales de precisión.

Los caudalímetros ultrasónicos suelen utilizar el “método de diferencia de tiempo”, donde dos transductores transmiten señales ultrasónicas a través del fluido. La diferencia en el tiempo de viaje entre las señales ascendentes y descendentes se utiliza para calcular la velocidad del fluido y la tasa de flujo. Este método no invasivo, de alta precisión, es versátil y ampliamente aplicable.

Los caudalímetros de vórtice utilizan el principio de oscilación del fluido. Cuando el fluido pasa por un cuerpo en el caudalímetro, se generan vórtices alternos río abajo, con una frecuencia proporcional a la velocidad del fluido. Midiendo la frecuencia del vórtice y considerando el área de la sección transversal del tubo, se calcula la tasa de flujo. Este método simple y fiable es ampliamente utilizado.

La velocidad de rotación de la turbina es directamente proporcional a la velocidad del flujo de fluido dentro de un rango específico. A medida que el fluido fluye, impulsa la turbina para que gire. La velocidad de rotación se convierte en señales de pulsos eléctricos, que se muestran en un instrumento secundario, reflejando con precisión la tasa de flujo del fluido.

Impulsados por la diferencia de presión entre la entrada y la salida, los rotores dentro del caudalímetro giran, causando que el fluido llene y descargue cámaras de volumen fijo. Al contar el número de rotaciones del rotor, se puede calcular directamente el volumen total de fluido que pasa a través del caudalímetro. Este método es altamente preciso e ideal para líquidos de alta viscosidad.

La diferencia de presión impulsa un par de engranajes elípticos para que giren continuamente, midiendo y transfiriendo el líquido desde la cavidad en forma de media luna hasta la salida. El flujo total es directamente proporcional al número de rotaciones de los engranajes multiplicado por el volumen por rotación. Este caudalímetro es eficaz para medir el flujo de líquidos de alta viscosidad.

El fluido entra en el tubo cónico desde la parte inferior, empujando el flotador hacia arriba. El flotador está sujeto a la presión dinámica del flujo ascendente, la flotabilidad debido al fluido desplazado y la fuerza gravitatoria descendente de su propio peso. A medida que cambia la tasa de flujo, las fuerzas que actúan sobre el flotador se ajustan en consecuencia. Cuando estas fuerzas alcanzan el equilibrio, el flotador se estabiliza en una posición específica dentro del tubo. Para un diseño dado, la posición del flotador corresponde a una tasa de flujo específica, tal como se calibra en la escala del tubo o sistema de medición electrónica. Esto permite leer directamente la tasa de flujo, proporcionando un método fiable y preciso para el monitoreo continuo del flujo.

Cuando el fluido pasa a través de una placa de orificio, se acelera mientras la presión estática disminuye, creando una diferencia de presión entre los lados ascendentes y descendentes. Según el principio de conservación de la energía, la tasa de flujo es directamente proporcional a esta diferencia de presión. Los caudalímetros de orificio son rentables y adecuados para diversos medios.

A medida que el fluido pasa a través de la boquilla, su velocidad aumenta mientras que la presión estática disminuye, creando una diferencia de presión. La tasa de flujo es proporcional a esta diferencia de presión. Midiendo esta diferencia de presión, se determina con precisión la tasa de flujo. Los caudalímetros de boquilla son fiables y adecuados para condiciones de alta velocidad y alta presión.

A medida que el fluido pasa por la constricción de un tubo de Venturi, su velocidad aumenta y la presión estática disminuye, creando una diferencia de presión. La diferencia de presión se correlaciona con la tasa de flujo. Los caudalímetros de Venturi tienen una baja pérdida de presión y son adecuados para medir grandes flujos.