Medición de caudal por disco de choque para líquidos
Los caudalímetros de disco de choque son una solución muy adecuada en aquellas aplicaciones que tienen condiciones de trabajo cambiantes, como presión o temperatura, y cuando no se dispone de un conocimiento completo de todos los parámetros de la aplicación, evitando devoluciones al proveedor que muchas veces ocasionan recargos que repercuten en la reducción de beneficios. En este sentido este tipo de caudalímetros es particularmente indicado para medir fluidos con cierta cantidad de partículas en suspensión, siendo poco sensible a cambios de densidad y viscosidad de dichos fluidos en DNs de gran tamaño. Puede fabricarse en distintos materiales metálicos y para una gran variedad de tamaños de tubería siendo apto para cualquier sentido de flujo, sea vertical u horizontal. Bajo mantenimiento y larga vida completan un equipo que puede definirse como ‘un todoterreno’.
Principio de funcionamiento
Un caudalímetro de disco de choque se basa en la medición indirecta de la fuerza que se ejerce sobre un disco suspendido en el trayecto donde circula un fluido a una cierta velocidad.
Esta fuerza puede expresarse según la ecuación de arrastre en dinámica de fluidos de la siguiente forma:
donde
FD = fuerza sobre el disco (N)
ρ = Densidad del fluido (kg/m3)
v = velocidad del fluido (m/s)
CD = Coeficiente de arrastre (obtenido empíricamente)
AD = Área del disco (m2)
El disco está sostenido por un punto mediante un eje perpendicular a la dirección del fluido, por lo que la fuerza aplicada por éste repercute en la rotación de dicho eje.
A su vez, un muelle adosado al eje se opone al giro de éste.
El momento que se aplica al muelle para que se realice su torsión viene dado por la siguiente fórmula:
donde
FM = Fuerza aplicada al muelle (N)
r = Radio de giro (m)
K = Constante de torsión del muelle (N•m)
θ = Ángulo de giro (rad)
La fuerza aplicada sobre el muelle, que se opone al giro del disco, se iguala a la fuerza ejercida por el fluido, obteniéndose un punto de equilibrio del ángulo de giro del disco que equivale a un caudal.
Este ángulo es trasladado magnéticamente a la aguja indicadora del caudal que está circulando.
Versatilidad y fiabilidad
Aplicables en todo tipo de procesos industriales, los caudalímetros por disco de choque son ampliamente usados en tratamiento y distribución de agua, industria farmacéutica, química y papelera, circuitos de calefacción y refrigeración, aguas de piscina, instalaciones contra incendios, automoción (aceite de corte, líneas de pintura y sistemas de refrigeración), plantas energéticas, circuitos de lubricación… se trata de equipos puramente mecánicos que pueden trabajar en condiciones extremas de presión y temperatura.
La serie DP de Tecfluid puede incorporar transmisor y/o totalizador en caso de que la aplicación o el usuario lo requiera, y además automatismos para detección/alarma de caudal. Tanto los transmisores como los automatismos están certificados ATEX, lo que hace posible la instalación de este caudalímetro en zona donde existen atmósferas potencialmente explosivas. Con una precisión de +-2,5% v.f.e. los medidores de caudal serie DP son muy versátiles, ampliamente utilizados en una gran variedad de aplicaciones y sectores industriales representando una solución fiable y efectiva en procesos en los que las condiciones de operación no pueden definirse por completo.
Hace ya más de 35 años que Tecfluid diseña y fabrica equipos de medición de caudal y nivel utilizando tecnología propia y comercializándolos a nivel nacional e internacional.
Desde hace unos meses, y siguiendo en su línea de actualización constante, dispone de un nuevo transmisor de caudal modular, el denominado TH6. Se trata de un transmisor de corriente pasivo que puede incorporarse en la gama de caudalímetros de las series M21 y AD.
Estos caudalímetros disponen de un sistema de indicación de caudal basado en el seguimiento del campo magnético del imán que contiene el flotador y el pistón respectivamente. Para ello, disponen de un grupo de imanes que se desplaza angularmente con el caudal.
Aprovechando el movimiento de estos imanes, el transmisor TH6 incorpora un sensor de campo magnético lineal del que se obtiene un valor que está relacionado con la posición de los imanes, y a su vez con la posición de la aguja en la escala, es decir, con el caudal.
Debido a que el valor del sensor no es proporcional al caudal, el microprocesador, que es el componente principal del transmisor, realiza un proceso de linealización para calcular el valor real de caudal. Este dato se envía al circuito transmisor de bucle de corriente, que se encarga de que la corriente en dicho bucle varíe de 4 a 20 mA según el caudal.
El transmisor TH6 puede alimentarse a una tensión entre 12 y 36 VDC, y opcionalmente está disponible con protocolo HART. En breve estará disponible en versión ATEX Exia IIC T4/T6. Por su concepción de modularidad, el transmisor puede ser instalado incluso posteriormente al suministro del caudalímetro.
Asimismo, puede combinarse opcionalmente con uno o dos sensores NAMUR M1-AMD (SJ2-N), también con posibilidad de instalación a posteriori, y regulables prácticamente en todo el rango de caudal.
El nuevo transmisor modular TH6 está especialmente indicado para paneles de control y plantas piloto: control y medida en maquinaria, control de quemadores de gas y hornos de tratamiento, control de nivel con reguladores RCD… Puede utilizarse con grandes resultados en aplicaciones de laboratorio de control e investigación, depuración de aguas y refrigeración industrial y de proceso, industrias químico-farmacéuticas y cosméticas…
