Seguro que muchas veces te has preguntado cómo funciona un caudalímetro de área variable, algo lógico en el sector. En ACP Automatismos te lo explicamos brevemente.
El medidor de flujo de área variable es un medidor de flujo industrial que se utiliza para medir el caudal de líquidos y gases.
Un medidor de fluido variable consiste en un tubo cónico, generalmente hecho de vidrio con un ‘flotador’, en realidad un peso con forma, en el interior que es empujado hacia arriba por la fuerza de arrastre del flujo y hacia abajo por la gravedad.
El fluido circula a través del tubo elevando al flotador hasta una posición con suficiente área libre para permitir el paso del flujo. Esta área libre está relacionada con el caudal circulante, el peso del flotador y la densidad y viscosidad del fluido.
Un caudal volumétrico más alto a través de un área determinada aumenta la velocidad del flujo y la fuerza de arrastre, por lo que el flotador se empujará hacia arriba. Sin embargo, como el interior del medidor de flujo variable tiene forma de cono (se ensancha), el área alrededor del flotador a través del cual fluye el medio aumenta, la velocidad del flujo y la fuerza de arrastre disminuyen hasta que existe un equilibrio mecánico con el peso del flotador.
Los flotadores se fabrican en muchas formas diferentes, siendo las esferas y elipsoides las más comunes.
El caudalímetro de área variable para gases depende en gran medida de la presión en el tubo de medición. Por lo tanto, se debe considerar la posición de la válvula de control.
Principio de Funcionamiento
El funcionamiento del medidor se basa en el principio de área variable: el flujo de fluido levanta un flotador en un tubo cónico, aumentando el área de paso del fluido.
Cuanto mayor es el flujo, más alto se eleva el flotador. La altura del flotador es directamente proporcional al caudal.
- Con los líquidos, el flotador se eleva mediante una combinación de la flotabilidad del líquido y la altura de velocidad del fluido.
- Con los gases, la flotabilidad es insignificante y el flotador responde solo a la altura de la velocidad.
El flotador se mueve hacia arriba o hacia abajo en el tubo en proporción al caudal de fluido y al área anular entre el flotador y la pared del tubo. El flotador alcanza una posición estable en el tubo cuando la fuerza hacia arriba ejercida por el fluido que fluye es igual a la fuerza gravitacional hacia abajo ejercida por el peso del flotador.
Un cambio en el caudal altera este equilibrio de fuerzas. El flotador se mueve hacia arriba o hacia abajo, cambiando el área anular hasta que vuelve a alcanzar una posición en la que las fuerzas están en equilibrio.
Para satisfacer la ecuación de fuerza, el flotador del medidor de flujo de área variable asume una posición distinta para cada caudal constante.
Sin embargo, es importante notar que debido a que la posición del flotador depende de la gravedad, los medidores de área variable deben estar orientados y montados verticalmente.
Preguntas que deberías hacerte al elegir un caudalímetro
Es muy importante que te plantees estas cuestiones a la hora de contactar con tu proveedor de confianza, para que pueda ayudarte y aconsejarte a elegir el mejor producto para ti.
- ¿Cuál es el caudal mínimo y máximo del caudalímetro?
- ¿Cuál es la temperatura mínima y máxima del proceso?
- ¿Cuál es el tamaño de la tubería?
- ¿Le gustaría un medidor de lectura directa o es aceptable una tabla de consulta?
- ¿Qué precisión necesitas?
- ¿Necesita una válvula para regular el flujo?
- ¿Habrá contrapresión?
- ¿Cuál es la presión máxima del proceso?
Ventajas y Desventajas de un caudalímetro de área variable
A la hora de saber cómo funciona un caudalímetro de área variable es muy importante saber sus partes positivas y menos positivas.
Cuando hablamos de las ventajas de este tipo de productos podremos encontrar las siguientes:
- Amplia gama de aplicaciones.
- Respuesta de flotación lineal al cambio de velocidad de flujo.
- Rango de flujo de 10 a 1 o una tasa de reducción
- Fácil dimensionamiento o conversión de un servicio a otro.
- Facilidad de instalación y mantenimiento.
- Sencillez y bajo coste.
- Alta precisión de flujo bajo.
- Fácil visualización del flujo.
En cuanto a las desventajas podríamos encontrar:
- Precisión limitada.
- Susceptible a cambios de temperatura, densidad y viscosidad.
- El medio fluido debe estar limpio, sin contenido de sólidos.
- Erosión del dispositivo.
- Puede resultar caro para aplicaciones de diámetros grandes.
- Funciona solo en posición vertical.
- Requiere accesorios para la transmisión de datos.
Innovación en nuevos caudalímetros de área variable
El caudalímetro de área variable H250 M40 ofrece ahora nuevos diagnósticos de aplicaciones.
Para aumentar la fiabilidad de las aplicaciones, el caudalímetro de área variable (VA) H250 M40 ofrece ahora, además del diagnóstico de equipos electrónicos, nuevos diagnósticos de aplicaciones. Las nuevas funciones se implementan mediante algoritmos software inteligentes que analizan las señales de los sensores de campo magnético.
El diagnóstico de equipos NE107 se amplía para incluir diagnósticos específicos de aplicaciones de área variable: el equipo ahora es capaz de detectar, por ejemplo, bloqueos del flotador causados por impurezas en el producto o por picos de presión fuertes y repetidos. También puede detectar pulsaciones en la medida de líquidos mediante bombas de desplazamiento positivo, u oscilaciones de compresión en la medida de gas.
Además, el diagnóstico envía un mensaje si el flotador está instalado al revés en el cono de medida, o si no se ha instalado después del mantenimiento o la limpieza. La gravedad de la indicación de cada función de diagnóstico puede configurarse según las clases NAMUR NE107: o sea «información», «mantenimiento requerido», «fuera de especificación» o «fallo» con la activación de la señal de corriente de fallo.
Las nuevas funciones no solo aumentan la fiabilidad de las aplicaciones, sino que permiten optimizar la precisión de medida y la vida útil de los caudalímetros de área variable tomando las acciones correctivas adecuadas. Los equipos existentes pueden actualizarse sustituyendo los módulos directamente en el campo.
ACP Automatismos le ofrece este tipo de caudalímetros para que sus clientes siempre dispongan de los productos más innovadores y siempre le explicaremos cómo funciona un caudalímetro de área variable.
