Caudalímetros Vortex
Los caudalímetros Vortex utilizan el principio de la calle de vórtices de Von Kármán. En una tubería por la que fluye el fluido se inserta un cuerpo perturbador, detrás del cual se arremolina el fluido. Las diferencias de presión resultantes son detectadas por un elemento piezoeléctrico y se calcula la velocidad de flujo. Para agua, mezclas de agua y glicol, y líquidos refrigerantes.
Caudalímetros Vortex
Todos los productos de la categoría Caudalímetros Vortex :
Funcionamiento de la medición de caudal Vortex
La medición de caudal Vortex es un método para la medición del caudal másico o volumétrico de líquidos o gases en tuberías. Este método se basa en el principio Vortex, que se basa en el efecto de la calle de vórtices de Kármán. Se utiliza de forma muy extendida en aplicaciones de procesos e industriales, porque es preciso, fiable y requiere poco mantenimiento. El principio de medición Vortex es especialmente adecuado para fluidos líquidos y gases de viscosidad baja a media.Efecto Kármán
El efecto Kármán es un fenómeno físico que se produce cuando un fluido (como el aire o el agua) circula sobre un obstáculo que tiene una forma regular y repetitiva, normalmente una forma cilíndrica. Si el fluido circula sobre el obstáculo con suficiente velocidad, se crean vórtices alternos en la parte descendente del obstáculo. Estos vórtices se separan entre sí en intervalos regulares, dando lugar a un patrón característico de vórtices.Principio de funcionamiento de la medición de caudal Vortex
La medición de caudal Vortex utiliza el efecto Kármán para medir el caudal en una tubería. En un sensor Vortex hay normalmente un cuerpo obturador (cuerpo romo/cuerpo de interferencia) en el centro del tubo, que produce el efecto Kármán. Cuando el fluido circula por el tubo, se forma una calle de vórtices detrás del cuerpo romo. La frecuencia con la que se desprenden estos vórtices es directamente proporcional a la velocidad del fluido y, por los tanto, también al caudal.Un sensor, normalmente un sensor piezoeléctrico o un sensor de presión, detecta la formación de vórtices y la separación de remolinos y mide la frecuencia de la formación de remolinos. A partir de esta frecuencia puede calcularse el valor del caudal utilizando la relación conocida entre la frecuencia de los vórtices y la velocidad del fluido.
Estructura de los sensores Vortex
Los caudalímetros Vortex constan de pocos componentes principales. La estructura de un sensor Vortex puede variar según el fabricante y el modelo, pero el funcionamiento básico generalmente sigue siendo similar: El cuerpo romo genera vórtices que se detectan para medir el caudal. A continuación se explican los elementos individuales y la estructura.
Tubería: El sensor se monta en una tubería existente por la que circula el fluido que se debe medir. Las tuberías pueden estar fabricadas en distintos materiales, en función de los requisitos de la aplicación.
Cuerpo romo/cuerpo de interferencia: El cuerpo romo está situado en el centro de la tubería. Este cuerpo romo tiene a menudo la forma de una varilla cilíndrica o una placa situada en posición perpendicular con respecto a la dirección del caudal. El cuerpo romo crea el efecto Kármán, que genera vórtices detrás de él.
Unidad de sensores: En la parte posterior del cuerpo romo hay una unidad de sensores que registra la formación y la separación de vórtices. Existen distintos tipos de sensores que pueden utilizarse en los caudalímetros Vortex y entre ellos se incluyen los sensores piezoeléctricos y los sensores de presión.
Electrónica y unidad de evaluación: Las señales registradas por la unidad de sensores se envían a una unidad de evaluación electrónica que calcula la frecuencia de formación de vórtices. A continuación, esta frecuencia se convierte en un valor de caudal. La electrónica también puede tener en cuenta la temperatura y la presión del fluido para corregir el valor del caudal.
Indicación/pantalla o señal de salida: Los datos de caudal medidos pueden mostrarse en una pantalla sobre el terreno, o pueden emitirse como una señal eléctrica (p. ej. 4-20 mA) que se transmite a un sistema de supervisión o a un controlador.
Tubería: El sensor se monta en una tubería existente por la que circula el fluido que se debe medir. Las tuberías pueden estar fabricadas en distintos materiales, en función de los requisitos de la aplicación.
Cuerpo romo/cuerpo de interferencia: El cuerpo romo está situado en el centro de la tubería. Este cuerpo romo tiene a menudo la forma de una varilla cilíndrica o una placa situada en posición perpendicular con respecto a la dirección del caudal. El cuerpo romo crea el efecto Kármán, que genera vórtices detrás de él.
Unidad de sensores: En la parte posterior del cuerpo romo hay una unidad de sensores que registra la formación y la separación de vórtices. Existen distintos tipos de sensores que pueden utilizarse en los caudalímetros Vortex y entre ellos se incluyen los sensores piezoeléctricos y los sensores de presión.
Electrónica y unidad de evaluación: Las señales registradas por la unidad de sensores se envían a una unidad de evaluación electrónica que calcula la frecuencia de formación de vórtices. A continuación, esta frecuencia se convierte en un valor de caudal. La electrónica también puede tener en cuenta la temperatura y la presión del fluido para corregir el valor del caudal.
Indicación/pantalla o señal de salida: Los datos de caudal medidos pueden mostrarse en una pantalla sobre el terreno, o pueden emitirse como una señal eléctrica (p. ej. 4-20 mA) que se transmite a un sistema de supervisión o a un controlador.
Sectores y aplicaciones
Debido a su precisión y fiabilidad, los caudalímetros Vortex se utilizan en muchos sectores y aplicaciones en las que se requiere la medición precisa del caudal de líquidos o gases. A continuación encontrará algunos ejemplos de aplicación típicos.- Industria química: Medición del caudal de productos químicos, disolventes y otros líquidos. Son útiles para supervisar la cantidad exacta de productos químicas en los procesos de producción.
- Industria del gas y petrolera: Supervisión del caudal de gas natural, petróleo, agua y otros fluidos en tuberías. También son útiles en la refinería de petróleo para la medición de diversos líquidos.
- Producción de energía: Supervisión del caudal de agua, vapor y otros fluidos de trabajo. Esto ayuda para el aumento de la eficacia y la supervisión del proceso de producción de energía.
- Industria alimentaria: Medición de caudal de líquidos y gases utilizada en diversos procesos de producción, p. ej., en el embotellado de bebidas o la fabricación de productos lácteos.
- Industria farmacéutica: Supervisión del caudal de medicamentos y otros líquidos en las instalaciones de producción para asegurar la calidad y la precisión.
- Industria de las aguas residuales y del agua: Medición de caudal de agua potable, aguas residuales y otros fluidos líquidos.
- Industria de los semiconductores: Supervisión de gases ultrapuros en los procesos de producción.
- Tecnología de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC): Control y supervisión del caudal de fluidos de refrigeración y de calefacción sistemas de HVAC.
- Industria petroquímica: En la industria petroquímica, los sensores Vortex se utilizan en diversas aplicaciones, incluida la medición de caudales en tuberías para productos químicos.
Fluidos
Los caudalímetros Vortex son instrumentos versátiles para la medición de caudal y pueden utilizarse para la supervisión del caudal en una amplia gama de fluidos. Los fluidos que pueden medirse con caudalímetros de vórtice incluyen:
Líquidos:
- Agua (agua potable, aguas residuales)
- Productos químicos (ácidos, bases, disolventes)
- Aceites y combustibles
- Alimentos y bebidas (leche, zumo, cerveza)
- Productos farmacéuticos
- Líquidos refrigerantes y de calentamiento
Gases:
- Gas natural
- Gases industriales (nitrógeno, oxígeno, hidrógeno)
- Aire
- Vapor
- Gases de combustión
Vapor:
- Vapor a alta temperatura en centrales eléctricas e instalaciones de producción de vapor
- Vapor de proceso en la industria
Lodos y mezclas de lodos:
- En el tratamiento de aguas residuales y en estaciones de depuración para la supervisión del flujo de lodos
Gases ultrapuros:
- En la industria de los semiconductores y en aplicaciones de salas limpias para supervisar gases ultrapuros
Ventajas e inconvenientes
Los caudalímetros Vortex son una excelente elección para muchas aplicaciones, especialmente cuando se requiere precisión y fiabilidad. No obstante, es importante conocer las ventajas e inconvenientes de este principio de medición.
Ventajas de los caudalímetros Vortex
- Precisión: Los caudalímetros Vortex ofrecen una alta precisión de medición, especialmente en aplicaciones con condiciones de caudal constantes y estables.
- Versatilidad: Pueden utilizarse en una gran variedad de fluidos.
- Fiabilidad: Los caudalímetros Vortex tienen una larga vida útil y generalmente requieren poco mantenimiento.
- Baja pérdida de presión: En comparación con otros métodos de medición de caudal, los caudalímetros Vortex solo generan una pequeña pérdida de presión en la tubería.
- Robustez: Son robustos y resistentes frente a las condiciones ambientales adversas, las vibraciones y las altas temperaturas.
- Salida digital: Los modernos caudalímetros Vortex a menudo ofrecen señales de salida digitales y pueden integrarse en sistemas de automatización.
- Instalación sencilla: La instalación es generalmente sencilla y no requiere adaptaciones complicadas.
Inconvenientes de los caudalímetros Vortex
- Restricciones con caudales bajos: Con caudales muy bajos, los caudalímetros Vortex pueden ser imprecisos o no medir ningún caudal.
- Sensibilidad frente a los perfiles de flujo: La precisión de las mediciones puede verse influida por los perfiles de flujo en la tubería. Un perfil de flujo uniforme es importante para obtener resultados precisos.
- Costes: Los caudalímetros Vortex pueden ser relativamente caros, sobre todo para modelos altamente especializados o aplicaciones con requisitos especiales.
- Consumo de energía: En algunas aplicaciones, el funcionamiento de un caudalímetro Vortex puede requerir un consumo de energía determinado para la alimentación de corriente de los sensores.
- No es adecuado para caudales insonorizados: Es posible que los caudalímetros Vortex no sean adecuados para las aplicaciones con caudales insonorizados (caudales con un número de Reynolds bajo).
¿Qué hay que tener en cuenta para la aplicación y el montaje de caudalímetros Vortex?
1. Conocimiento de los requisitos de la aplicación:
En primer lugar, aclare los requisitos específicos de su aplicación. Esto incluye el rango de caudal necesario, el tipo de fluido (líquido, gas, vapor), la temperatura y la presión del fluido.
2. Selección del caudalímetro adecuado:
Seleccione un caudalímetro Vortex que cumpla los requisitos de su aplicación. Los distintos modelos y tamaños están optimizados para diferentes aplicaciones.
3. Selección de la ubicación:
Seleccione un lugar de montaje adecuado en la tubería. La ubicación debe ser en una zona con un perfil de flujo estable para garantizar mediciones precisas.
4. Preparación de las tuberías:
Asegúrese de que la tubería en la que se va a montar el caudalímetro esté debidamente preparada. Esto puede requerir la eliminación de depósitos u obstrucciones en la tubería.
5. Condición de montaje:
Siga las condiciones de montaje recomendadas por el fabricante, incluida la orientación de montaje correcta del cuerpo romo.
6. Calibración:
Calibre el caudalímetro Vortex según las instrucciones del fabricante. La calibración es decisiva para obtener mediciones precisas.
7. Perfil de flujo:
Asegúrese de que el perfil de flujo en la tubería sea lo más uniforme posible, ya que los perfiles de flujo irregulares pueden afectar a la precisión de la medición.
8. Protección y aislamiento:
Si es necesario, instale dispositivos de protección o aislamiento para proteger el caudalímetro de influencias externas como vibraciones o fluctuaciones de temperatura.
9. Conexión eléctrica:
Asegúrese de que la conexión eléctrica está correctamente establecida cuando el caudalímetro Vortex emita señales digitales. Si es necesario, integre los datos en su sistema de control o de supervisión.
10. Mantenimiento y supervisión:
Implemente un programa de mantenimiento periódico para asegurar que el caudalímetro funciona correctamente. Supervise las mediciones y preste atención a las desviaciones.
11. Formación del personal:
Asegúrese de que el personal de servicio está suficientemente formado para manejar, realizar el mantenimiento y calibrar el caudalímetro.
Las instrucciones y recomendaciones exactas varían en función del fabricante y el modelo del caudalímetro Vortex. Encontrará información detallada en las instrucciones de uso. En caso de incertidumbre o de aplicaciones complejas, puede ser de gran ayuda la colaboración con expertos o ingenieros que estén especializados en la medición de caudal. Un enfoque cuidadoso y profesional de la aplicación y la instalación de los caudalímetros Vortex es decisivo para asegurar mediciones de caudal precisas y fiables. Si tiene más preguntas, póngase en contacto con nosotros y estaremos encantados de ayudarle.
