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Medidor de caudal portátil con pantalla de medición y sensores clamp-on colocados en un raíl para el control del caudal industrial.

Caudalímetro - Medición de caudal de líquidos, agua, gas y vapor

Caudalímetros para medir el caudal de líquidos, agua, gases y vapor. Nuestros sensores de caudal reducen sus costes de producción y mejoran su eficiencia energética...

Caudalímetros para medir el caudal de líquidos, agua, gases y vapor. Nuestros caudalímetros reducen sus costes de producción y mejoran su eficiencia energética.

Medidor de caudal de vapor

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¿Cómo se mide el caudal másico o volumétrico de un líquido, agua, gas o vapor?

Nuestros expertos le explicarán la definición, el funcionamiento y el principio, y le mostrarán los distintos tipos de caudalímetros, su instalación y mantenimiento.

Dos técnicos con cascos inspeccionan un caudalímetro instalado en una tubería industrial en un entorno técnico. — Inspección de un caudalímetro industrial para medir el caudal de líquidos, gases o vapor en una red de procesos.

Línea de proceso para la medición del caudal de líquidos en fábrica con operador que controla el proceso en segundo plano.

Todo lo que necesita saber sobre la medición de caudal.

Los caudalímetros miden el caudal de los fluidos en las tuberías y se utilizan en la mayoría de los procesos industriales. Existen varias categorías de caudalímetros.

Para elegir el tipo de caudalímetro más adecuado para una aplicación concreta, es importante tener en cuenta las condiciones del proceso, el rango y la precisión deseados, los requisitos de limpieza del fluido y si se va a utilizar para medir líquidos o gases.

Panorama general de diferentes caudalímetros industriales y transmisores asociados para la medición del caudal en líquidos, gases y vapor. — Resumen de los principales tipos de caudalímetros industriales disponibles para medir el caudal de líquidos, agua, gases o vapor.

Esquema que ilustra la relación entre el volumen vertido en un depósito y el tiempo para definir el caudal en una tubería.

¿Cuál es la definición de un caudalímetro?

Se distingue entre el caudalímetro volumétrico y el caudalímetro másico. Un caudalímetro volumétrico es un instrumento versátil que mide la cantidad de fluido (volumen) que pasa por un punto determinado en un lapso de tiempo determinado. Este dispositivo mide el volumen y el caudal del fluido que circula por una tubería, generalmente un caudal de líquido como el agua, un caudal de gas y un caudal de vapor.

Algunos instrumentos de medición miden el caudal másico, es decir, la masa de fluido que circula por una tubería durante un periodo de tiempo determinado. La conversión entre caudal volumétrico y caudal másico es posible cuando se conoce la densidad del fluido y se conocen también otras características como la presión y la temperatura.

Nota: Los caudalímetros y los indicadores de caudal no deben confundirse, ya que los indicadores de caudal no miden el valor del caudal, sino que simplemente indican si el fluido se mueve o no a través de un circuito.

Red de tuberías industriales de acero inoxidable con codos y válvulas en una instalación de proceso.

¿Cuál es la unidad de medida del caudal?

El caudal volumétrico para medir el caudal de líquidos y gases, generalmente representado por el símbolo Q, se expresa normalmente en m3/h o en l/s.

El caudal másico se expresa en gramos por segundo (g/s) o kilogramos por hora (kg/h). Un error común que se comete al instalar caudalímetros es confundir los contadores totales con las unidades de caudal.

Los contadores totales miden el caudal que ha pasado por el contador desde que se encendió por primera vez.

¿Cómo elegir el caudalímetro adecuado?

Los caudalímetros modernos se fabrican utilizando numerosas tecnologías que aprovechan diversos fenómenos físicos. Su búsqueda y selección requieren la verificación de una serie de parámetros.

Manos recogiendo agua clara en movimiento, ilustrando un fluido líquido natural y sus características físicas.

Tipo de fluido

Los caudalímetros para aplicaciones de líquidos y gases no son iguales, por lo que hay que tener en cuenta qué va a fluir por la tubería.
Por ejemplo, debe saber si está midiendo el caudal de líquido, gas (por ejemplo, aire) o vapor.

Caudalímetro másico o volumétrico

La mayoría de los caudalímetros son capaces de medir caudales volumétricos, pero en algunos casos es posible que desee medir también caudales másicos.

Instalación industrial con red de tuberías aisladas, válvulas y equipos que ilustran las condiciones de servicio de los fluidos.

Condiciones de funcionamiento del fluido

¿Cuál es la presión máxima del fluido a medir?
¿Cuál es la temperatura mínima y máxima del fluido que debe medirse?
La capacidad de un sensor para medir la temperatura depende de su tipo.
Algunos sensores sólo sirven para medir una única temperatura, mientras que otros pueden medir una amplia gama de temperaturas.
¿Qué caudales mínimo y máximo va a medir?

Pila de tubos metálicos de diferentes diámetros que muestran tuberías industriales utilizadas para el transporte de fluidos.

Tamaño del tubo
Pérdidas de presión

Para un caudal bajo, las pérdidas de presión inducidas por la instalación de un caudalímetro son un factor de coste importante.
Minimizar las pérdidas de presión significa minimizar las pérdidas por fricción en las tuberías.
Uno de los principales objetivos del diseño de caudalímetros es minimizar al máximo la caída de presión por fricción.
La caída de presión a través de un caudalímetro debe ser mínima y constante en diferentes condiciones de funcionamiento.

Entorno exterior

Bucles de tuberías de acero inoxidable con válvulas manuales alineadas que ilustran las limitaciones de instalación en una línea de proceso.

Condiciones de instalación: en general, también hay que tener en cuenta las condiciones de instalación de los futuros caudalímetros.

Cuando una red de tuberías tiene curvas, válvulas, cambios de diámetro y otras irregularidades, se producen perturbaciones en el flujo de fluido y algunas tecnologías de medición son sensibles a estas perturbaciones.
Para evitar los errores de medición causados por estas perturbaciones, es necesario colocar una longitud suficiente de tubería recta delante del caudalímetro para que el flujo de fluido no se vea perturbado.
Esta longitud de tubo recto delante del caudalímetro se expresa en función del diámetro del tubo (DN).

Otros factores a tener en cuenta son la precisión y repetibilidad del caudalímetro, pero también la señal de salida analógica o de impulsos y el protocolo de comunicación.

La precisión debe ser estable, es decir, la variación del error de medición cuando cambia el entorno operativo debe estar dentro de un rango fijo.
El caudalímetro debe tener una alta repetibilidad, es decir, la diferencia entre dos mediciones consecutivas debe estar dentro de un rango fijo. Esto garantiza que el medidor pueda medir el mismo caudal en diferentes condiciones de presión y con caudales de entrada variables.
La señal de salida está disponible como 4-20mA, 0-10V, 4-20mA/0-10V, pulso, digital HART, MODBUS.

¿Cómo funciona un caudalímetro y cuál es su principio?

¿Alguna vez se ha preguntado cómo funciona un caudalímetro? Hablemos de las distintas tecnologías utilizadas para medir el caudal de líquidos, gases y vapor.

¿Cuáles son las diferentes tecnologías de caudalímetros?

Caudalímetros electromagnéticos :

Los caudalímetros electromagnéticos están compuestos por un transmisor y un sensor que miden el caudal.
Cuando un fluido pasa por una tubería, el sensor del caudalímetro electromagnético situado en el exterior mide una tensión inducida generada por el líquido. El transmisor mide la tensión producida por el sensor y la transforma en un valor de caudal. Un caudalímetro electromagnético mide el caudal utilizando un par de electrodos y un conjunto de bobinas. Las bobinas del caudalímetro electromagnético son accionadas por el transmisor como resultado de las corrientes aplicadas. Una vez alimentadas, se forma un campo magnético entre las dos bobinas. Cuando la tubería se llena y el fluido comienza a fluir, la fuerza del campo magnético separa las partículas cargadas negativa y positivamente del fluido.

Esquema básico que ilustra la ley de Faraday con campo magnético, electrodos y tensión inducida en una tubería.

La ley de Faraday, descrita matemáticamente por E = k*B*D*V, es un principio de flujo de los caudalímetros magnéticos.
La tensión inducida (E) es directamente proporcional a la velocidad (V) del fluido que circula en el campo magnético (B).
El circuito de electrodos transmite la tensión inducida al transmisor, que transforma la velocidad en una medida cuantitativa.
La cantidad volumétrica del fluido se evalúa a partir de esta velocidad conocida y de la superficie de la tubería.

Económico
Poco mantenimiento
Gran variedad de aplicaciones
Medición bidireccional
Gran dinámica de medición

Caudalímetro electromagnético instalado en una tubería con transmisor montado en la parte superior en una instalación industrial.

¿Por qué elegir un caudalímetro electromagnético?

Económico para líquidos como agua, aguas residuales, productos químicos agresivos y lodos.
Bajo mantenimiento (no sensible a partículas, sin piezas móviles, sin obstrucciones)
Amplia gama de aplicaciones (materiales de revestimiento, opciones de electrodos, diámetros de tuberías)
Medición bidireccional
Medición muy dinámica (medición de caudales muy pequeños y muy grandes)

Folleto

Caudalímetros electromagnéticos, una solución sencilla y económica para líquidos conductores

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Medidores de caudal ultrasónicos portátiles y fijos con sensores clamp-on para la medición de caudal sin intrusión.

Caudalímetros ultrasónicos :

Los caudalímetros ultrasónicos utilizan el método de la diferencia del tiempo de tránsito o del efecto Doppler. El método del tiempo de tránsito se basa en el hecho de que la velocidad de transmisión de una señal ultrasónica depende de la velocidad de flujo del medio. Una onda ultrasónica que viaja con el flujo viaja más rápido que una onda que viaja en contra del flujo. Se instalan dos transductores opuestos en la pared exterior de la tubería. Cada uno de los transductores emite un impulso ultrasónico y detecta la diferencia en el tiempo de tránsito del impulso para calcular el caudal.

Alta dinámica de medición
Sin interrupción del proceso
Sin contacto directo con el fluido
Bajos costes de instalación
Bajo mantenimiento

Medidor de caudal ultrasónico clamp-on fijado a una tubería con sensor externo que mide el caudal sin entrar en contacto con el fluido.

¿Por qué elegir un caudalímetro ultrasónico?

La tecnología de los caudalímetros ultrasónicos con pinzas no intrusivas ofrece numerosas ventajas y está revolucionando la medición del caudal a lo largo de la historia:

Alta dinámica de medición
Sin interrupción del proceso durante la instalación
Sin contacto directo con el fluido
Bajos costes de instalación
Bajo mantenimiento
Disponible como caudalímetro ultrasónico portátil y caudalímetros ultrasónicos para diámetros pequeños

Folleto

Medidores de caudal ultrasónicos para vapor, líquidos y aire

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Caudalímetro de presión diferencial con elemento depresor integrado y transmisor asociado para la medición del caudal en tuberías.

Caudalímetros y despresurizadores de presión diferencial

La tecnología de sensor de presión diferencial (DP) para la medición del caudal mediante un dispositivo depresor utiliza una variación del principio de Bernoulli para medir el caudal volumétrico del fluido en una tubería.
En nuestra aplicación del principio de Bernoulli, se establece que la velocidad del flujo aumenta y la presión disminuye cuando el flujo atraviesa una restricción en la tubería. Esto permite determinar la presión diferencial a través de la restricción. La raíz cuadrada de esta presión diferencial es proporcional al caudal. Un caudalímetro por presión diferencial (DP) consta de dos elementos, un elemento primario que provoca una caída de presión y un elemento secundario (un sensor de presión) para medir la presión diferencial.

Dispositivo sencillo
económico
Instalación flexible
Gran variedad de aplicaciones

Instalación industrial con caudalímetro de presión diferencial y órgano primario montado en una tubería vertical aislada.

¿Por qué elegir un caudalímetro de presión diferencial con despresurizador?

Dispositivo sencillo sin piezas móviles
Económico
Instalación en cualquier posición
Amplia gama de aplicaciones y procesos (gases, líquidos, vapor)

Técnico equipado con EPI instalando un caudalímetro en una instalación industrial con control de los parámetros in situ.

¿Cómo se instala un caudalímetro?

Al instalar caudalímetros, recuerde instalar el contador en un tramo recto de tubería para eliminar las perturbaciones causadas por codos, válvulas y otras obstrucciones.

Puesta en servicio de un caudalímetro ultrasónico clamp-on con caja electrónica instalada en una tubería aislada.

¿Cómo se configura un caudalímetro?

Si desea instalar un caudalímetro, debe ponerlo en servicio.

Puesta en servicio de un caudalímetro

La instalación de los instrumentos y la conexión de las tuberías se conoce como puesta en servicio.
Se trata de un trabajo complejo que requiere un equipo de personas cualificadas y con gran experiencia.
Esta operación puede ser realizada por técnicos formados en instrumentación o por los servicios técnicos del fabricante.

Formación sobre caudalímetros

La etapa de formación del instrumento para el usuario es muy importante para configurar el caudalímetro como se espera.
Esta formación garantiza el conocimiento de los conocimientos necesarios para la lectura, la pantalla del caudalímetro, el uso del menú de configuración y los parámetros.
Podrás hacer todas tus preguntas.

Técnico sosteniendo un dispositivo de diagnóstico portátil que muestra mediciones para el control y mantenimiento de un caudalímetro.

¿Cómo se mantiene un caudalímetro?

La importancia de un mantenimiento eficaz y regular de los caudalímetros radica en que, durante su funcionamiento normal, estos dispositivos están expuestos a una gran variedad de contaminantes.

Estos pueden presentarse en forma de sólidos en suspensión transportados por el medio que se va a medir (como la suciedad en el agua) o de depósitos líquidos/sólidos formados en la superficie exterior del caudalímetro (como incrustaciones o productos corrosivos). Para minimizar el riesgo de ensuciamiento y garantizar una medición precisa durante largos periodos de tiempo, es necesario limpiarlo regularmente.
Lo ideal es limpiar el caudalímetro una vez al año, o incluso con mayor frecuencia si está expuesto a condiciones especialmente difíciles.

La limpieza de los caudalímetros en línea no solo prolonga su vida útil, sino que también garantiza un rendimiento óptimo en todo momento. Una limpieza regular evita la acumulación de suciedad y otras obstrucciones en los medidores, lo que elimina las lecturas falsas y garantiza una medición precisa cada vez que se utilizan.

Los caudalímetros no intrusivos tienen la ventaja de no estar en contacto directo con el fluido y de no necesitar mantenimiento.

La calibración es importante porque garantiza lecturas precisas. Si un medidor no está calibrado correctamente, no proporcionará datos confiables que se puedan utilizar para el mantenimiento y la mejora de la planta. También es importante calibrar los medidores antes de ponerlos en servicio, ya que una mala calibración puede provocar una disminución de la precisión con el tiempo. Una calibración ayuda a garantizar que las mediciones se tomen en un punto consistente que proporcione resultados precisos en todo momento.

La mejor manera de garantizar la precisión continua de su equipo es mediante pruebas, mantenimiento y calibración continuos.
Un caudalímetro bien mantenido funcionará de forma más eficiente que uno que no lo esté, lo que se traduce en menores costes operativos para su empresa.

Técnico realizando una prueba eléctrica en un caudalímetro instalado en una tubería para verificar y calibrar la medición.

¿Cómo se comprueba y calibra un caudalímetro?

Un caudalímetro debe calibrarse periódicamente para garantizar que sigue proporcionando lecturas precisas.

La calibración es el proceso de verificar que el medidor funciona correctamente y proporciona mediciones precisas.
La calibración debe realizarse de acuerdo con las especificaciones del fabricante, generalmente anualmente.
La calibración del medidor de flujo implica comparar su salida con una entrada conocida.

Esto se puede lograr mediante el uso de una referencia externa comparando la salida con otro dispositivo, como un medidor de flujo secundario. La calibración profesional del dispositivo generalmente la realiza el fabricante o proveedor del equipo de medición de flujo. Sin embargo, si el período de garantía ha expirado o el fabricante o proveedor no brinda servicio de calibración, puede enviar su medidor de flujo a una empresa especializada para calibrarlo.

Dos técnicos con ropa de seguridad observando una compleja instalación industrial con tuberías y equipos de proceso.

¿Dónde se utilizan los caudalímetros?

Las diferentes categorías de caudalímetros se utilizan para medir y controlar el caudal en diversas aplicaciones, entre las que se incluyen la industria del papel y el cartón, la minería y la metalurgia, el agua limpia y las aguas residuales, los procesos agroalimentarios, la química y la petroquímica, el petróleo y el gas.

Son adecuados para su uso en una amplia gama de aplicaciones, desde líquidos limpios o cargados, hasta gases altamente corrosivos o abrasivos, o vapor saturado y sobrecalentado. Se debe elegir la tecnología adecuada de acuerdo con la aplicación y las limitaciones del entorno industrial.

Fuji Electric France puede ayudarle a encontrar el caudalímetro adecuado para su aplicación.

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