¿Qué métodos de medición de caudal hay disponibles?
Numerosos procesos industriales requieren un control exacto de los valores de caudal de líquidos y gases. La selección de la tecnología de medición de caudal óptima depende de la aplicación específica y del tipo de medio de proceso. Los criterios decisivos en este caso son los rangos de presión y temperatura de proceso del medio, la viscosidad y la agresividad química. WIKA ofrece una amplia cartera de elementos primarios de caudal: entre ellos, placas de orificio, tramos calibrados, toberas de caudal / toberas Venturi, tubos Venturi, tubos Pitot y orificios de restricción.
El método más utilizado en la tecnología de medición industrial se basa en el principio de medición de la presión diferencial. Un estrechamiento de la sección transversal en la tubería provoca una disminución de la presión y un aumento proporcional del caudal.
Así, la determinación exacta de la presión diferencial antes y después de la restricción es suficiente para calcular el caudal másico o el caudal volumétrico. La derivación de las magnitudes se basa en la determinación de los coeficientes de caudal con ayuda de la ecuación de Bernoulli. Estos métodos se conocen como métodos de presión diferencial.
¿Cuándo se utilizan las placas de orificio?
Gracias a su sencillo diseño conforme a la norma ISO 5167-2 y a su facilidad de instalación, incluso en sistemas de tuberías existentes, las placas de orificio son ideales para la medición de caudal en numerosas aplicaciones de las industrias química y petroquímica, así como en el tratamiento de aguas. Se pueden utilizar diversas variantes para la medición exacta del caudal de gases, líquidos y vapores.
Dependiendo de las condiciones de funcionamiento, se dispone de superficies de sellado RF, FF o RTJ. Para garantizar una instalación adecuada, el orificio y la geometría de las placas de orificio se adaptan a la aplicación correspondiente de acuerdo con las especificaciones del cliente. Para exactitudes elevadas de ≤ ±1,0 % del caudal real, se utilizan placas de orificio con recorridos más largos del contador.
¿Cuándo se utiliza un orificio de restricción?
Los orificios de restricción se utilizan cuando debe reducirse la presión o restringirse el caudal. El orificio de restricción puede utilizarse, en función de las necesidades del cliente, como orificio de restricción de un paso o como orificio de restricción de varios pasos.
¿Cómo funcionan los tubos de Pitot (sondas de Pitot)?
Esta variante de la tecnología de medición de caudal se basa en el principio de presión dinámica. Estos instrumentos de medición de caudal en forma de varilla tienen varias aberturas de toma de presión orientadas hacia y en sentido contrario a la dirección del caudal y se instalan verticalmente en la tubería. Este procedimiento de medición permite obtener un perfil preciso de la velocidad en el interior de las tuberías y, por tanto, una medición exacta del caudal.
El caudal crea una presión dinámica en la parte delantera, mientras que el valor de la presión permanece constante en la parte trasera. La diferencia de presión resultante sirve de base para calcular el caudal másico y volumétrico. Para la supervisión en una sala de control remota, puede conectarse un transmisor de presión diferencial al tubo de Pitot para generar una señal constante proporcional al caudal. Para la visualización local del caudal se utilizan manómetros diferenciales o presostatos diferenciales.
¿Cuándo se utilizan las toberas Venturi (toberas de caudal)?
Al aumentar el caudal a través de una constricción, se producen turbulencias que pueden provocar imprecisiones. Para reducir al máximo estas perturbaciones se utilizan tubos Venturi con constricciones cónicas. La tobera Venturi (tobera de caudal) consta de una sección convergente con perfil redondeado y cuello cilíndrico y, a temperaturas y caudales más elevados, proporciona mayor resistencia y estabilidad dimensional que un orificio. Esta variante de caudalímetros es especialmente adecuada para vapor, sustancias químicas, gases y otros medios, incluso con altas temperaturas de proceso. La exactitud corresponde a ≤ ±0,1 % del volumen de flujo real y la repetibilidad de la medición es del 0,1 %.
Los medios de proceso con números de Reynolds extremadamente bajos o muy altos, de hasta varios millones, no suponen ningún problema para estos caudalímetros altamente robustos. El diseño sencillo permite un funcionamiento duradero con bajos costes de mantenimiento.
¿Cuáles son las ventajas de los tubos Venturi?
Los tubos Venturi ofrecen características que los diferencian de otros elementos de caudal primario. A WIKA Tubo Venturi se fabrica en barra o en chapa soldada. Comparado con otros caudalímetros de presión diferencial, un tubo Venturi ofrece una mayor recuperación de presión y se utiliza cuando los requisitos de tuberías aguas arriba y aguas abajo son bajos. Debido a su fiabilidad, facilidad de manejo y alta recuperación de presión, los tubos Venturi se utilizan a menudo en sistemas con un gradiente de presión bajo. Dado que se mantiene una gran proporción de la presión de salida, el coste de bombeo se mantiene al mínimo.
¿Para qué son adecuados los caudalímetros tipo wedge?
Los caudalímetros tipo wedge son adecuados para medios de proceso muy viscosos y cargados de partículas, como aguas residuales, lodos de depuradora, arena de alquitrán o cemento. La presión diferencial se consigue mediante un estrechamiento en forma de cuña de la tubería. Este diseño permite realizar mediciones robustas y bidireccionales en numerosas aplicaciones de casi todos los tipos de caudal.
