En determinadas ocasiones, es necesario realizar diferentes mediciones en líquidos o gases que circulan por tuberías o conductos. Saber el volumen, caudal, o masa de un líquido que pasa en un determinado momento por la sección de una tubería, puede ser muy útil en muchos casos. Para ello, pueden usarse aparatos como un caudalímetro, un medidor de flujo, un flujómetro o un medidor de caudal. ¿Cuál utilizar de ellos? Pues… Todas las denominaciones son el mismo aparato. Y para elegir el correcto, lo único que debes saber son las propiedades de los diferentes tipos de caudalímetros existentes en el mercado.
¿Qué es un caudalímetro?
El caudalímetro, flujómetro o contador de litros es un instrumento que se pone en una tubería y es utilizado para medir el gasto volumétrico o caudal de un fluido o un gas. También puede medir su masa.
Estos aparatos detectan el paso de un fluido a través de su cámara o tubo de medición y, la forma de realizarla, es diferente en función de los diferentes tipos de caudalímetros que tengamos.
¿Para qué sirve un caudalímetro?
Un flujómetro es capaz de medir:
- Cuánto líquido pasa por la tubería, expresado en su volumen en litros o en su masa en kilos. Por ello, son también denominados cuentalitros o contadores de litros.
- La velocidad a la que circula un fluido en un punto determinado por unidad de tiempo (caudal), expresado en litros/hora. Por esta razón, también se les puede denominar medidores de caudal.
Partes de un flujómetro
Un caudalímetro se divide en dos partes claramente diferenciadas: el sensor y el cabezal. En función de los diferentes tipos de caudalímetros, ambas partes tendrán diseños diferentes.
El sensor se encuentra situado sobre la tubería donde se desplaza el fluido y es el encargado de pasar los datos al cabezal. En función de su forma de medida, se dividen en mecánicos o eléctricos. Si el flujómetro es de desplazamiento positivo, al sensor que detecta el paso del líquido se le denomina cámara de medición. Mientras que se denominará tubo de medición a los diferentes tipos de caudalímetros existentes.
La función del sensor es la de transmitir una señal eléctrica al cabezal proporcionando un caudal (señal analógica) o un volumen (señal digital) del fluido que pasa por la tubería o conducto. En el caso de algunos caudalímetros industriales y de los contadores de agua, la información entre el cabezal y el sensor se produce de forma mecánica a través de una transmisión mecánico-magnética.
El cabezal es el aparato que se encarga de analizar la información que le envía el sensor, capaz de generar los datos necesarios para su interpretación. Pueden existir de dos tipos:
- Valores en pantalla: son los cabezales digitales, muestran diferentes datos como volúmenes totales, parciales, caudal instantáneo, etc.
- Salidas en forma de señales eléctricas: algunos ejemplos son los pulsos (señal digital con intensidad proporcional al volumen que pasa por el aparato) o 4-20 mA (señal analógica proporcional al caudal).
También hay cabezales que no disponen de pantalla, estos tienen una caja que conectan las señales eléctricas a un PLC o a cualquier equipo capaz de interpretar los datos.
Tipos de caudalímetros
Existen una gran cantidad de tipos de caudalímetros en el mercado. A continuación exponemos los más utilizados:
- Caudalímetro de área variable o rotámetro: el rotámetro está compuesto por un flotador y por un tubo cónico. Es uno de los más utilizados por su precio económico y por otros factores como su sencillez de uso, rango amplio, baja caída de presión y salida lineal.
- Caudalímetro con pistón y muelles: formados por un pistón unido a la base de un cono mediante muelles o resortes. Son muy usados para mediciones con aceite y agua por su simplicidad de uso y por la facilidad que tienen para transmitir señales eléctricas. Son bastante económicos y una gran alternativa a los de área variable para realizar mediciones de caudal y control.
- Caudalímetros ultrasónicos: también llamados doppler. Están indicados para mediciones de fluidos de aguas residuales, cualquier tipo de fluidos sucios y en general, para aquellos líquidos que puedan causar daños a los sensores convencionales. Para su funcionamiento, emplea el efecto Doppler al reflejar una señal ultrasónica en burbujas de gas o partículas en suspensión.
- Caudalímetro de gas másico: compuestos por salidas analógicas que registran los datos y pantallas integrales que las interpretan. Son utilizados para mediciones de caudales mínimos y pruebas de fugas expresados en mililitros por segundo.
- Caudalímetro de paletas: son los más indicados para el agua o para líquidos con propiedades muy parecidas a esta. En el caso de utilizarse para medición de otros fluidos, debe realizarse una compatibilidad química que ajuste su medición.
- Caudalímetro de turbina: es uno de los tipos de caudalímetros más precisos, teniendo una precisión equivalente al 0,5 % de la lectura. Muy utilizado para fluidos limpios y para viscosos de hasta 100 centistokes.
- Caudalímetro de desplazamiento positivo: utilizados para el agua cuando es imposible mantener una sección recta, ya que los otros medidores de agua detectarían excesivas turbulencias. También, puede utilizarse para líquidos viscosos.
- Tubos pitot: muy utilizados por presentar numerosas ventajas como su bajo coste, su bajo mantenimiento, su baja pérdida de presión, una gran facilidad en su instalación y una gran resistencia al desgaste.
- Caudalímetro Vortex: una gran alternativa a los de turbina por su precio, su mantenimiento bajo y un mínimo desgaste debido a su uso. Requieren un dimensionamiento previo a su instalación.
- Caudalímetro magnético: ideales para aguas residuales o para cualquier otro líquido viscoso conductor. Pueden ser utilizados remotamente para la toma de datos y son totalmente compactos.
- Anemómetros de medición del caudal del aire: son los que miden caudales de aire en tuberías y conductos. Pueden ser de montaje permanente o de paletas; son económicos y altamente resistentes. Están compuestos por sondas sin partes móviles.
Los distintos tipos de caudalímetros existentes son perfectos para medir el caudal, la velocidad y la masa de un fluido o gas determinado. Para elegir el modelo correcto, es necesario tener en cuenta las distintas propiedades que tiene un fluido, como su viscosidad, los sólidos en suspensión que puedan tener o la conductividad que tenga y el caudal de trabajo. Si se tienen problemas a la hora de su elección, lo mejor es acudir a expertos en automatización industrial.