Técnicas de medición de caudal másico: una descripción general

La medición del caudal másico es un aspecto crucial de diversos procesos industriales, ya que garantiza la monitorización y el control precisos del caudal de fluidos. Gracias a los avances tecnológicos, existen diferentes técnicas para medir el caudal másico, cada una con sus ventajas y limitaciones. En este artículo, presentaremos una descripción general de algunas técnicas de medición de caudal másico de uso común para ayudarle a comprender sus principios y seleccionar el método más adecuado para su aplicación.

Medición del flujo másico térmico

La medición del caudal másico térmico se basa en el principio de que la cantidad de calor necesaria para mantener una diferencia de temperatura constante entre un sensor calentado y el fluido es proporcional al caudal másico. En esta técnica, se coloca un sensor calentado en la corriente de fluido y se mide la potencia necesaria para mantenerlo a temperatura constante. Conociendo las propiedades térmicas del fluido, como la capacidad calorífica y la conductividad, se puede calcular el caudal másico. Los medidores de caudal másico térmico se utilizan ampliamente para gases y ofrecen alta precisión y repetibilidad. Sin embargo, pueden no ser adecuados para medir caudales bajos o fluidos con composición variable.

Medición del caudal másico por Coriolis

Los medidores de caudal másico Coriolis funcionan mediante el efecto Coriolis, que provoca la torsión de un tubo vibratorio cuando el fluido fluye a través de él. Midiendo la deformación del tubo, se puede determinar el caudal másico del fluido. Los medidores de caudal másico Coriolis son altamente precisos y pueden medir tanto líquidos como gases. Son adecuados para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la transferencia de custodia y la dosificación. Sin embargo, pueden ser costosos en comparación con otras técnicas de medición de caudal.

Medición del caudal de presión diferencial

La medición del caudal por presión diferencial es una de las técnicas más antiguas y comunes para medir el caudal másico. Consiste en colocar una restricción en la trayectoria del fluido, lo que provoca una caída de presión a través de ella. Al medir la caída de presión y conocer las propiedades del fluido, como la densidad y la viscosidad, se puede calcular el caudal másico mediante la ecuación de Bernoulli. Las placas de orificio, los tubos Venturi y las boquillas de flujo se utilizan comúnmente como dispositivos de restricción en los medidores de caudal por presión diferencial. Si bien los medidores de caudal por presión diferencial son rentables y adecuados para una amplia gama de aplicaciones, pueden presentar imprecisiones debido a las variaciones en las propiedades del fluido.

Medición de flujo ultrasónico

Los medidores de flujo ultrasónicos utilizan ondas ultrasónicas para medir la velocidad del fluido. Al transmitir señales ultrasónicas aguas arriba y aguas abajo en la corriente, la diferencia de tiempo entre las señales permite calcular la velocidad del flujo. Al combinarse con la densidad del fluido, se puede determinar el caudal másico. Los medidores de flujo ultrasónicos son no intrusivos, es decir, no requieren contacto con el fluido, lo que los hace ideales para aplicaciones donde la contaminación o la caída de presión son un problema. Ofrecen alta precisión y se pueden utilizar con líquidos y gases.

Medición del flujo por desprendimiento de vórtices

Los medidores de caudal por desprendimiento de vórtices funcionan según el principio de que cuando un fluido fluye alrededor de una obstrucción, se generan vórtices alternativamente a ambos lados de la obstrucción. Midiendo la frecuencia de desprendimiento de vórtices, se puede determinar el caudal. Los medidores de caudal por desprendimiento de vórtices son adecuados para medir tanto líquidos como gases y ofrecen buena precisión y repetibilidad. Además, son menos propensos a obstrucciones que otras técnicas de medición de caudal. Sin embargo, pueden no ser adecuados para caudales bajos o fluidos con alta viscosidad.

En resumen, existen diversas técnicas de medición de caudal másico, cada una con sus propias ventajas y limitaciones. La selección de la técnica más adecuada depende de factores como las propiedades del fluido, los caudales, los requisitos de precisión y las limitaciones presupuestarias. Al comprender los principios de cada técnica, podrá tomar una decisión informada y garantizar una medición precisa y fiable del caudal másico en sus procesos industriales.