¿Te preguntas qué son los caudalímetros de desplazamiento positivo y cómo funcionan? No busques más, porque en este artículo te proporcionaremos toda la información que necesitas.
Estos medidores son utilizados para medir el flujo de líquidos en tuberías y sistemas de tuberías. Estos dispositivos son esenciales en diversas industrias, como la industria petrolera, química y farmacéutica, donde se requiere una medición precisa del flujo.
La aplicación de este tipo de medidores no es tan popular o tan conocida como otros tipos de medidores. Sin embargo, estos dispositivos son muy utilizados en diversos procesos industriales. Este tipo de medidores se pueden usar en fluidos muy sucios, viscosos, corrosivos y esencialmente no requieren tramos de tubería recta para acondicionar el flujo.
Estos medidores en ocasiones pueden sufrir de caídas de presión, lo cual puede ser un problemas para algunas. No obstante, son ampliamente usados en la transferencia de custodia de aceites y fluidos líquidos como gasolina. Además, de que suelen ser muy utilizados en la medición de agua y gas natural de hogares residenciales.
Los caudalímetros de desplazamiento positivo se usan para calcular el flujo volumétrico de un fluido. Estos medidores operan atrapando un volumen unitario y conocido de un líquido, y lo desplazan desde la entrada a la salida. Contando el número de volúmenes desplazados en un tiempo determinado se obtiene el caudal.
Analizando este principio de funcionamiento más técnicamente, podemos decir que estos medidores funcionan según el principio de desplazamiento del fluido mediante la rotación de un par de engranajes o pistones dentro de una carcasa. Una que vez que sus engranajes o pistones giran, permiten medir el volumen de fluido desplazado, y con él obtener el caudal.
Medidore de flujo de engranajes
En el caso de los medidores de flujo de engranajes, el fluido entra en la carcasa y fluye entre los espacios entre los dientes de los engranajes. A medida que los engranajes giran, el fluido es desplazado y el volumen desplazado se mide para calcular el flujo.
Medidores de flujo de pistón
Por su parte, los de pistón funcionan de manera similar, pero en lugar de utilizar engranajes, utilizan pistones para desplazar el fluido. A medida que los pistones se mueven dentro de la carcasa, el fluido es desplazado y el volumen desplazado se mide para determinar el flujo.
En ambos casos, el volumen de fluido desplazado se mide mediante la rotación de los engranajes o pistones, lo que permite una medición precisa del flujo. Esto hace que los medidores de flujo de desplazamiento positivo sean ideales para aplicaciones que requieren mediciones precisas, incluso a bajos flujos.
Lo más destacado de los caudalímetros de desplazamiento positivo es su capacidad para medir con precisión incluso las tasas de flujo más bajas, lo que los convierte en una opción ideal para aplicaciones que requieren mediciones precisas y confiables.
1- Medidores de Engranaje Oval
➣ Funcionamiento
El medidor de engranaje oval es también conocido como caudalímetro de engranajes. Este dispositivo utiliza un par de engranes rotatorios para medir el flujo. El fluido se desplaza entre los dientes de los engranajes y la rotación de los mismos está directamente relacionada con el caudal. La rotación de los engranajes puede ser transmitida mediante diferentes mecanismos como un eje de transmisión, un imán o un sensor óptico. Esta rotación se convierte en una señal de salida que puede ser utilizada para calcular y visualizar el caudal.
➣ Ventajas y Desventajas del Medidor de Engranaje Oval
Pros
- Capacidad para medir tanto líquidos como gases
- Manejo de una amplia gama de fluidos y viscosidades
- Alta precisión en la medición
Contra
- La presencia de partículas sólidas en el fluido puede causar desgaste en los engranajes
- El desgaste en los engranajes puede afectar el funcionamiento a largo plazo
➣ Aplicaciones
Pueden usarse en diferentes industrias, desde la química y la petroquímica, la metalúrgica hasta la alimentaria y la farmacéutica.
2- Medidores de Paletas Rotativas
➣ Funcionamiento
Estos medidores son también conocido como caudalímetro de paletas oscilantes, consta de una carcasa en la cual se encuentra una cámara de medición. Dentro de su cámara se encuentra un rotor que contiene una o varias paletas. Las paletas están montadas en un eje y están diseñadas para oscilar o moverse hacia adelante o hacia atrás en respuesta al flujo del fluido. Cuando el fluido pasa a través del caudalímetro, las paletas son empujadas por la fuerza del líquido. A medida que las paletas oscilan hacia adelante y hacia atrás, se generan cambios en el volumen de la cámara de medición. Estos cambios de volumen están directamente relacionados con el caudal del fluido.
➣ Ventajas y Desventajas
Pros
- Adecuado para líquidos viscosos como aceites, grasas o productos químicos espesos
- Están diseñado para manejar fluidos con diferentes características
- La oscilación de las paletas proporciona una medición directa del caudal
Contra
- Puede ser menos preciso con fluidos de baja viscosidad
- Puede requerir mantenimiento regular para asegurar su precisión
- La presencia de partículas en el fluido puede afectar el funcionamiento a largo plazo
➣ Aplicaciones
Este tipo de caudalímetros es adecuado para líquidos viscosos como aceites, grasas o productos químicos espesos.
Medidores de Disco de Nutación
➣ Funcionamiento
Este caudalímetro, también conocido como disco oscilante, consta de una cámara de medición en forma de un cilindro que contiene un disco circular. El disco tiene un orificio excéntrico cerca de su borde y está montado sobre un eje excéntrico en el centro de la cámara de medición. Cuando el fluido pasa a través del caudalímetro, el disco oscila o nuta debido a la acción combinada del flujo y la forma excéntrica del disco.
El movimiento del disco crea un volumen de fluido entre el disco y la cámara de medición. A medida que el disco oscila, el volumen del fluido contenido entre el disco y la cámara de medición cambia. Este cambio de volumen se transmite a través de un mecanismo de transmisión como un engranaje o un sistema de levas, y se convierte en una señal de salida proporcional al caudal.
La frecuencia y la amplitud de las oscilaciones del disco están directamente relacionadas con el caudal del fluido. Al medir y analizar estas oscilaciones, se puede determinar con precisión el flujo volumétrico.
➣ Ventajas y Desventajas
Pros
- Alta precisión en la medición del flujo volumétrico
- Adecuado para aplicaciones en tratamientos de aguas
- Funciona bien en tuberías pequeñas (5/8 de pulgada hasta 2 pulgadas)
- Resistente a altas presiones y temperaturas
- Capaz de medir el flujo de líquidos viscosos
- Señal de salida proporcional al caudal, facilitando la integración con sistemas de monitoreo
Contra
- Sensible a la presencia de partículas sólidas en el fluido
- Puede requerir mantenimiento frecuente
- Limitado a tamaños de tubería pequeños
- La complejidad del mecanismo de transmisión puede incrementar el coste
- El desgaste de las partes móviles puede afectar su precisión a largo plazo
➣ Aplicaciones
Este tipo de instrumentos son adecuados sobre todo para tratamientos de aguas, para tuberías pequeñas de entre 5 octavos de pulgada hasta 2 pulgadas, y resisten altas presiones y temperaturas.
Los medidores de flujo de desplazamiento positivo ofrecen varias ventajas en comparación con otros tipos de medidores de flujo. Algunas de las ventajas más destacadas son:
- Medición precisa: Los medidores de flujo de desplazamiento positivo son capaces de medir con precisión incluso los flujos más bajos, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren mediciones precisas y confiables.
- Amplia gama de caudales: Estos medidores son capaces de medir una amplia gama de caudales, lo que los hace versátiles y adecuados para una variedad de aplicaciones.
- Resistencia a la viscosidad: Los medidores de flujo de desplazamiento positivo son adecuados para medir líquidos viscosos, lo que los hace ideales para industrias como la química y la farmacéutica.
Sin embargo, también existen algunas desventajas asociadas con los medidores de flujo de desplazamiento positivo. Estas desventajas incluyen:
- Costo: Los medidores de flujo de desplazamiento positivo suelen ser más costosos que otros tipos de medidores de flujo.
- Mantenimiento: Estos medidores requieren un mantenimiento regular para garantizar su precisión y rendimiento a largo plazo.
- Sensibilidad a la contaminación: Los medidores de flujo de desplazamiento positivo pueden verse afectados por la presencia de partículas u otros contaminantes en el fluido, lo que puede afectar su precisión.
A pesar de estas desventajas, los medidores de flujo de desplazamiento positivo siguen siendo una opción popular en muchas industrias debido a su precisión y capacidad para medir incluso los flujos más bajos con exactitud.
Son utilizados en una amplia variedad de aplicaciones en diferentes industrias. Algunas de las aplicaciones más comunes incluyen:
- Industria petrolera: Se utilizan para medir el flujo de petróleo crudo, gasolina y otros productos derivados del petróleo en refinerías y estaciones de servicio.
- Industria química: Son esenciales para medir el flujo de productos químicos en procesos de fabricación y control de calidad.
- Industria farmacéutica: Se utilizan para medir el flujo de ingredientes farmacéuticos activos y otros productos líquidos en la fabricación de medicamentos.
- Industria alimentaria: Son utilizados para medir el flujo de ingredientes líquidos en la producción de alimentos y bebidas.
Estas son solo algunas de las muchas aplicaciones en las que se utilizan este tipos de medidores de flujo. Su capacidad para medir con precisión incluso los flujos más bajos los hace indispensables en industrias que requieren mediciones precisas y confiables del flujo de líquidos.
Al seleccionar un medidor de flujo de desplazamiento positivo, es importante tener en cuenta varios factores para garantizar que se elija el medidor adecuado para la aplicación específica. Algunos de los factores clave a considerar son:
➣ Rango de caudal: Es importante seleccionar un medidor de flujo que pueda medir el rango de caudal requerido para la aplicación específica.
➣ Viscosidad del fluido: La viscosidad del fluido puede afectar el rendimiento del medidor de flujo, por lo que es importante seleccionar un medidor adecuado para la viscosidad del fluido que se medirá.
➣ Presión y temperatura: Es necesario considerar la presión y la temperatura del fluido, ya que esto puede afectar la selección del medidor de flujo adecuado.
➣ Material de construcción: El material de construcción del medidor de flujo debe ser compatible con el fluido que se medirá y resistente a la corrosión u otros factores ambientales.
➣ Precisión requerida: Dependiendo de la aplicación, puede ser necesario seleccionar un medidor de flujo con una mayor precisión para garantizar mediciones precisas y confiables.
Cómo recomendación general es importante consultar con expertos en la materia y considerar las necesidades y requisitos específicos de la aplicación antes de realizar una selección.
La instalación adecuada y el mantenimiento regular son fundamentales para garantizar un rendimiento óptimo. Algunos aspectos clave a tener en cuenta son:
- Instalación: Deben instalarse correctamente, siguiendo las recomendaciones del fabricante y teniendo en cuenta factores como la orientación, la ubicación y la alineación.
- Calibración: Calibra el medidor periódicamente para garantizar mediciones precisas. Esto puede requerir el uso de equipos de calibración especializados.
- Limpieza y mantenimiento: Deben limpiarse y mantenerse regularmente para garantizar su precisión y rendimiento a largo plazo. Esto puede incluir la eliminación de partículas u otros contaminantes del fluido.
- Reemplazo de piezas desgastadas: En caso de desgaste de las partes móviles del medidor de flujo, es importante reemplazar las piezas desgastadas para mantener la precisión y el rendimiento del medidor.
Marca | Modelos Disponibles | Ventajas | Desventajas | Aplicaciones Comunes |
Badger Meter | Medidores de engranajes, Medidores de pistón | - Amplia gama de modelos - Alta precisión en flujos bajos | - Sensibles a fluidos con partículas - Requieren mantenimiento | Agua potable, aceites, productos químicos |
GPI | Medidores de alta calidad y precisión | - Alta precisión - Utilizados en industria petrolera y química | - Coste inicial alto - Mantenimiento regular necesario | Industria petrolera y química |
Yokogawa | Variedad de medidores de flujo de desplazamiento positivo | - Alta precisión - Rendimiento confiable | - Precio elevado - Requiere calibración periódica | Procesos industriales, tratamiento de aguas |
Ventajas de los Medidores de Flujo de Desplazamiento Positivo
- Medición de Flujos Bajos con Alta Precisión: Superior a los medidores de turbina.
- Menos Sensibles a Variaciones en la Densidad del Fluido: Adecuados para aplicaciones con cambios de densidad.
- Adecuados para Líquidos Viscosos: Mayor precisión en aplicaciones que requieren mediciones confiables.
Desventajas de los Medidores de Flujo de Desplazamiento Positivo
- Partes Móviles: Pueden requerir mantenimiento más frecuente.
- Sensibilidad a Partículas Sólidas: Pueden causar desgaste y afectar el funcionamiento.
- Costo Inicial: Puede ser más alto que otros tipos de medidores.
| Imagen | Tipo de Medidor | Características | Precio |
|---|---|---|---|
 | Desplazamiento Positivo |
| Sin Productos |
 | Medidores de Flujo de Turbina |
| Ver Productos |
 | Medidores de Flujo Electromagnético |
| Ver Productos |
En conclusión, los medidores de flujo de desplazamiento positivo son una herramienta esencial en una variedad de industrias para medir el flujo de líquidos. Estos medidores funcionan según el principio de desplazamiento del fluido mediante la rotación de un par de engranajes o pistones, lo que permite medir con precisión incluso los flujos más bajos.
En última instancia, la elección entre los diferentes tipos de medidores de flujo depende de las necesidades y requisitos específicos de la aplicación. Si se requieren mediciones precisas y confiables incluso a bajos flujos, los medidores de flujo de desplazamiento positivo son una excelente opción a considerar.
