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Caudalímetro de área variable

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Un caudalímetro de área variable es un caudalímetro de presión diferencial. Estos son dispositivos simples y versátiles para medir el flujo de líquidos, gases y vapor. Trabajan con una caída de presión bastante constante. En estos tipos de medidores de flujo, la posición de un flotador, pistón o paleta proporciona una indicación visual directa del flujo. La posición de sus flotadores, pistones o paletas cambia a medida que las tasas de flujo crecientes abren un área de flujo más grande para que pase el fluido que fluye. Cuando se reduce el flujo, se utilizan la gravedad o los resortes para devolver el elemento de flujo a su posición estática. Los medidores de flujo por gravedad también deben instalarse en posición vertical, mientras que los medidores de flujo accionados por resorte pueden instalarse en cualquier posición. Cada medidor de flujo de área variable tiene un indicador local. Además, pueden equiparse con sensores y transmisores de posición, es decir, sensores de tipo neumático, electrónico, digital o de fibra óptica, para vincular a pantallas o controles remotos.

Tipos de medidores de flujo de área variable

Los medidores de flujo de área variable están disponibles en una variedad de diseños:

• Rotámetro (con flotador en tubo cónico)
• Combinación de orificio/rotámetro, es decir, rotámetro de derivación
• Puerta variable de canal abierto
• Enchufe rápido de cono, y
• Diseño de paleta o pistón

rotámetro

Los rotámetros son los caudalímetros de área variable más utilizados. Un rotámetro consiste básicamente en un tubo cónico de vidrio o plástico orientado verticalmente y un flotador de medición que puede moverse libremente dentro del tubo. Los rotámetros, aunque clasificados como unidades de presión diferencial, son en realidad dispositivos de presión diferencial constante. Los accesorios de extremo de brida proporcionan una manera fácil de instalarlos en tuberías. El flotador puede descansar libremente en el fondo del tubo cuando no hay flujo de fluido. Cuando el líquido ingresa al fondo del tubo, el flotador dosificador comienza a subir. La posición del flotador varía directamente con el flujo. La posición precisa del flotador es donde la diferencia de presión entre las superficies superior e inferior equilibra el peso del flotador. Cuanto mayor sea el flujo, más alto se eleva el flotador. En el caso de un fluido, el flotador sube debido a una combinación de la flotabilidad del líquido y la cabeza de velocidad del fluido, mientras que con un gas la flotabilidad es insignificante y el flotador responde en gran medida a la cabeza de velocidad. La siguiente figura muestra un rotámetro típico:

caracteristica principal

1. En un rotámetro, la altura del flotador indica flujo.
2. Los tubos de rotámetro se pueden calibrar e indexar con las unidades de flujo adecuadas.
3. Los rotámetros suelen tener relaciones de reducción de hasta 12:1.
4. La precisión puede ser de hasta el 1% de la calificación de escala completa.
5. Los tubos de rotámetro pueden estar hechos de vidrio, metal o plástico.
6. Los diámetros de los tubos van desde 1/4 hasta más de 6 pulg.
7. En aplicaciones seguras, como aire o agua, los tubos del rotámetro pueden ser de vidrio, mientras que en los casos en los que una ruptura pueda conducir a una condición insegura, vienen con tubos metálicos.
8. Además, para presiones y temperaturas más altas por encima del rango práctico del vidrio, se utilizan rotámetros de tubo de metal.
9. Los rotámetros de tubo de plástico son rotámetros de coste medio. Además, son ideales para aplicaciones que involucran fluidos corrosivos o agua desionizada.
10. Casi todos los rotámetros son insensibles a los cambios de viscosidad. Los más sensibles son los rotámetros extremadamente pequeños con flotadores esféricos, mientras que los rotámetros más grandes son menos sensibles a los efectos de la viscosidad.
11. Los rotámetros que incluyen flotadores magnéticos se pueden utilizar para funciones de alarma y señalización.
12. Dado que el caudal se puede leer directamente en la escala instalada junto al tubo, no se requiere ningún dispositivo auxiliar de lectura de caudal. Sin embargo, todavía se puede usar un dispositivo de detección automática para detectar el nivel del flotador y enviar una señal de flujo si se desea.
13. Cada posición del flotador corresponde a un caudal específico para una densidad y viscosidad de fluido específicas. Por lo tanto, es fundamental dimensionar el rotámetro para cada aplicación. Si tiene el tamaño adecuado, la tasa de flujo se puede determinar haciendo coincidir la posición del flotador con una escala calibrada en el exterior del rotámetro.
14. Muchos rotámetros tienen válvulas integradas para el ajuste manual del flujo.
15. Varias formas de flotadores están disponibles para diversas aplicaciones. Uno de los primeros diseños de flotadores tenía ranuras, lo que hacía que el flotador girara para estabilizarlo y centrarlo. Debido a esta rotación del flotador, se acuñó el término rotámetro.

Dimensiones del rotámetro

Los rotámetros suelen tener datos de calibración y escalas de lectura directa para aire, agua o ambos. Para dimensionar un rotámetro para otros servicios, primero se debe cambiar el flujo real a un flujo estándar. En el caso de líquidos, el flujo estándar debe ser el equivalente de agua en gpm, mientras que cuando se trata de gas, el flujo estándar esperado es el flujo de aire en pies cúbicos estándar por minuto (scfm).
Los fabricantes de rotámetros proporcionan tablas que enumeran los valores estándar de agua equivalente gpm y aire scfm. También deben proporcionar reglas de cálculo, nomogramas o software de computadora disponibles, que a menudo se requieren para dimensionar rotámetros.

ventaja

Las principales ventajas del rotámetro son las siguientes:

• bajo costo
• diseño simple
• baja caída de presión
• ampliamente utilizado
• Salida lineal