Medidores de flujo: tipos, principios de funcionamiento y clasificación

Medidores de Flujo

Clasificación según su Principio de Funcionamiento

Medidores de Presión Diferencial ("Pr dif")

• Orificio (P. ORIF): Pasivo. Se basa en el efecto Venturi. La diferencia de presión (P1-P2) es proporcional al cuadrado del caudal (Q²). Tipos: concéntrico, excéntrico, segmentado.
• Tobera: Pasivo. También se basa en el efecto Venturi. La diferencia de presión (P1-P2) es proporcional al cuadrado del caudal (Q²). Tipos: forma elíptica y radial.
• Venturi: Pasivo. Utiliza el efecto Venturi para medir el caudal. La diferencia de presión (P1-P2) es proporcional al cuadrado del caudal (Q²). Tipos: Dall, Lo-Loss, Gentile.
• Pitot: Pasivo. Mide la presión dinámica (P.D), que es la diferencia entre la presión total (P.T) y la presión estática (P.E). Presenta poca pérdida de carga, pero puede obstruirse fácilmente.
• Annubar: Pasivo. Similar al tubo de Pitot, mide la presión dinámica (P.D = P.T - P.E). Ofrece mayor precisión que el tubo de Pitot y menor pérdida de carga.

Otros Medidores Pasivos

• Rotámetro: Se basa en el equilibrio de fuerzas entre la fuerza de flotación (V*ρ_f*g), el peso del flotador (V*ρ_g*g) y la fuerza de arrastre (R). Tipos: vidrio, metal. Se considera un"Instrumento de área variabl".
• Vertedero: Puede ser pasivo o activo (si incorpora un sistema de medición de nivel). Utiliza la ecuación de Bernoulli (V²=2gh) para determinar la velocidad del fluido. Tipos: rectangular, trapezoidal, triangular. Se clasifica como un"Instrumento de velocida".
• Turbina: Pasivo. Emplea la ecuación de Bernoulli (V²=2gh) para calcular la velocidad del fluido. Se considera un"Instrumento de velocida". Tipos: reluctancia, inductivo.
• Desplazamiento Positivo: Se basa en el principio de la energía cinética del fluido. Tipos: disco-oscilante, rotativos (cicloidales, birrotor, ovales).

Medidores Activos

• Ultrasónico: Utiliza ondas sonoras para medir la velocidad del fluido. Existen tres tipos principales:
  1. Haz único (tiempo de tránsito)
  2. Desviación de haz (tiempo de tránsito, pero mide el ángulo de desviación)
  3. Doppler (efecto Doppler: la variación de frecuencia en la onda es proporcional a la velocidad del fluido)
  Se clasifica como un"Instrumento de velocida".
• Placa de Impacto: Puede ser activo o pasivo (si se combina con un sistema de medición de fuerza). La fuerza ejercida por el fluido sobre la placa es proporcional al cuadrado de la velocidad (F = V² * K). Se considera un"Instrumento de fuerz".
• Magnético: Se basa en la ley de Faraday (E * S = K * B * D * V) para medir la tensión inducida por el flujo de un fluido conductor. Se clasifica como un"Instrumento de tensión inducid".
• Torbellino: Mide la frecuencia de los vórtices generados por el flujo del fluido. Se considera un"Instrumento de torbellin".
• Vortex: Utiliza el efecto Von Kármán, donde el fluido al chocar con un obstáculo genera vórtices con una frecuencia proporcional a la velocidad del flujo. Se clasifica como un"Instrumento de vórtice".
• Térmico: Mide la variación de temperatura del fluido al pasar por un cuerpo caliente o la pérdida de calor de un cuerpo inmerso en el fluido. Tipos:
  1. Caudal Thomas
  2. Elevación de temperatura
  3. Hilo caliente
• Rotor de Turbina: Se basa en el principio de conservación del momento angular (Z = L * a). Se considera un"Instrumento de momento angula".
• Coriolis: También se basa en el principio de conservación del momento angular (Z = L * a). Consta de tres bobinas electromagnéticas: una induce el movimiento oscilatorio de los tubos, mientras que las otras dos inducen corriente eléctrica al paso del fluido. La aceleración angular del fluido al pasar por los tubos provoca un desfase entre las bobinas, generando una frecuencia proporcional a la velocidad del flujo. Tipos: desviación en omega y tubo recto.