En este artículo se explica qué son los flujómetros y cuáles son sus características. Además, se muestran todos los tipos de flujómetros. Y, por último, podrás ver unas recomendaciones para la compra del flujómetro adecuado.
Índice
¿Qué es un flujómetro?
Un flujómetro es un dispositivo que mide el caudal de un fluido. Es decir, un flujómetro es un instrumento que sirve para medir el caudal de un fluido.
El flujómetro también se conoce como caudalímetro, medidor de caudal o medidor de fluido.
Recuerda que el caudal o gasto volumétrico se define como la cantidad de flujo por unidad de tiempo que circula por una sección de un tubo.
Los flujómetros son instrumentos utilizados habitualmente en la vida cotidiana. Por ejemplo, un coche mide el caudal con el que trabaja mediante un flujómetro. Asimismo, en medicina se usa el flujómetro para medir la cantidad máxima de aire que puede exhalar una persona.
Características de flujómetros
Una vez sabemos la definición de flujómetro, ahora vamos a ver las características de este tipo de instrumento de medición:
- Un flujómetro sirve para medir el caudal de un flujo. Dependiendo del tipo de flujómetro, su función será medir el caudal de un líquido o de un gas.
- En general, los flujómetros están formados por un sensor, que genera una señal dependiendo de la cantidad de caudal, y un cabezal, que procesa la información y calcula el caudal.
- Es habitual que los flujómetros incluyan una salida de señal eléctrica para transmitir los datos directamente a un procesador, lo que permite automatizar un proceso industrial.
- Algunos flujómetros pueden medir más características del fluido aparte del caudal, como por ejemplo la velocidad, la fuerza del fluido o la temperatura.
- La pérdida de carga provocada por incluir un flujómetro en el circuito es muy pequeña.
- Los flujómetros son muy fáciles de instalar.
Tipos de flujómetros
Hay dos grandes tipos de flujómetros: mecánicos y electrónicos. Y dentro de cada tipo hay diferentes variaciones:
- Flujómetros mecánicos:
- Flujómetro visual
- Flujómetro de molino
- De desplazamiento positivo
- Flujómetros electrónicos:
- Electrónico de molino
- Electrónico de turbina
- De diferencial de presión
- V-Cone
- Magnético
- De vortex
- Ultrasónico
- De diferencial de temperatura
- De Coriolis
A continuación tienes explicado cada tipo de flujómetro más detalladamente.
Flujómetro mecánico visual
El flujómetro mecánico visual consiste en un cono transparente invertido con una bola de plástico. También se puede llamar rotámetro.
El funcionamiento de este tipo de flujómetro es muy sencillo ya que el fluido impulsa la bola hacia arriba, de modo que cuánto más caudal tenga el fluido más arriba estará la bola. El valor del caudal lo indica la ralla que coincide con el límite de la bola.
En general, se utiliza para conocer el caudal de fluidos gaseosos. La precisión de este flujómetro es limitada ya que la lectura es manual.
Flujómetro mecánico de molino
El flujómetro mecánico de molino tiene un molino, tal y como indica su nombre, que se pone en medio del fluido. De manera que el fluido hará girar el molino y según la velocidad transmitida se podrá hallar su caudal.
Este tipo de flujómetros suelen utilizar como contadores de agua o gas en las viviendas.
Flujómetro de desplazamiento positivo
Un flujómetro de desplazamiento positivo está compuesto por varias partes cuyas dimensiones son conocidas con precisión. Así pues, el fluido irá llenando las partes según circula y con esta información se podrá saber su caudal.
Existen variaciones de este modelo, puede ser de engranajes, de pistones, de rotores,… Son muy útiles para medir caudales muy bajos de líquidos y gases.
Flujómetro electrónico de molino
El funcionamiento del flujómetro electrónico de molino es similar al que hemos visto arriba del mecánico, la única diferencia es que este flujómetro incorpora un imán permanente en un extremo.
De manera que cuando el imán gira genera un campo magnético, entonces mediante un sensor y un circuito electrónico se convierte la señal percibida en el valor del caudal del fluido.
Flujómetro electrónico de turbina
El método para medir el caudal del flujómetro electrónico de turbina es parecido al anterior. Se trata de una turbina con componentes magnéticos que rota proporcionalmente a la intensidad del caudal.
De tal manera que la turbina genera un campo magnético con más o menos intensidad según el caudal del flujo. Luego un sensor de efecto Hall se encarga de transformar la señal magnética y proporcionar el valor del caudal.
Flujómetro de diferencial de presión
El flujómetro de diferencial de presión mide el caudal del fluido a partir de la diferencia de presión en una tubería. Dicha tubería disminuye el diámetro de su sección y luego regresa a su tamaño original, de manera que el fluido reduce su presión en la sección de salida.
Así pues, cuanto mayor sea la diferencia de presión entre la entrada y la salida significa que mayor es el caudal del fluido.
Este tipo de flujómetro es de los más utilizados.
Flujómetro V-Cone
El flujómetro V-Cone utiliza el mismo principio que el medidor de caudal anterior para determinar el valor del caudal, es decir, se basa en la diferencia de presión producida entre dos secciones de la tubería. Sin embargo, en este caso se pone un cono central en el interior del tubo.
Este tipo de flujómetro posee una gran precisión y se puede aplicar a una gran variedad de fluidos.
Flujómetro magnético
El funcionamiento del flujómetro magnético consiste en aplicar un campo magnético a una tubería y medir la diferencia de potencial entre dos secciones. Luego el flujómetro calcula el caudal a partir de la información recopilada.
Una ventaja de este tipo de flujómetro es que necesita muy poco mantenimiento, por contra, solo se puede emplear en líquidos que tienen conductividad eléctrica.
Flujómetro de vortex
En el flujómetro de vortex el cálculo del caudal se basa en la generación de vórtices, por eso recibe este nombre.
En este caso se obstruye el paso del fluido con un cuerpo para que así se generen vórtices mientras circula por la tubería (efecto Von Kármán). A partir de la frecuencia con la que se crean los vórtices y el área de la sección, el flujómetro calcula el caudal del fluido.
Este tipo de flujómetro tiene como ventajas que posee una alta precisión y su mantenimiento es bajo.
Flujómetro ultrasónico
Un flujómetro ultrasónico hace la medición del caudal comparando el tiempo que necesitan dos señales ultrasónicos para recorrer una misma distancia pero en sentido contrario. De modo que la diferencia entre los dos tiempos será mayor cuanto más grande sea el caudal del tubo.
La precisión de este tipo de flujómetro depende mucho de las características del flujo.
Flujómetro de diferencial de temperatura
El flujómetro de diferencial de temperatura mide el caudal de un flujo basándose en la diferencia de temperatura entre dos puntos. Ya que si no hay diferencia de temperaturas significa que el fluido no se está moviendo, pero cuanto mayor sea dicha diferencia mayor será el caudal del fluido.
Con este tipo de flujómetro no solo se puede conocer el caudal del fluido, sino también el sentido de circulación del fluido.
Flujómetro de Coriolis
El flujómetro de medidor de Coriolis calcula el caudal de un flujo a partir de las fuerzas inerciales producidas cuando una partícula en un cuerpo rotatorio se mueve con respecto a dicho cuerpo, apareciendo así la aceleración de Coriolis.
Cómo elegir un flujómetro
Finalmente, veremos algunas recomendaciones para escoger el flujómetro más adecuado para cada situación. Se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:
- Características del fluido: lógicamente, es importante tener en cuenta las características del fluido en la decisión del flujómetro. Por ejemplo, no se podrá emplear un flujómetro electromagnético si el líquido no posee propiedades magnéticas. Asimismo, se debe tener presente si el líquido tendrá sólidos en suspensión, ya que algunos flujómetro podrían resultar dañados.
- Caudal de trabajo: evidentemente, el valor del caudal de trabajo debe estar dentro del rango de trabajo del flujómetro. Además, es mejor si el caudal de trabajo se encuentra en la zona intermedia del rango del flujómetro, para no forzar el instrumento.
- Aplicación: conocer el objetivo de la medición del caudal puede ser ventajoso. Por ejemplo, si no necesitas una alta precisión podrás comprar un flujómetro más económico y así ahorrar en el presupuesto.
- Condiciones de trabajo: cuanta más información tengas acerca de la medición de caudal que se debe hacer mejor. Por lo que saber la temperatura y la presión del fluido o el tipo de instalación te ayudará en la toma de decisión.
