Qué abarca esta categoría
La medición de caudal determina cuánto líquido, gas o vapor pasa por un punto de una tubería o de un canal. Es la medición que con más frecuencia está ligada al dinero: a una cifra de transferencia de custodia, a una cantidad de dosificación, a un balance de agua o a una cuenta de energía. Por eso el error admisible suele fijarlo un requisito comercial o reglamentario antes de elegir el instrumento.
Ningún principio cubre toda la gama. Una suspensión conductora favorece un medidor electromagnético; una gran conducción de agua enterrada puede medirse desde el exterior con un ultrasónico de montaje exterior; un colector de vapor exige una instalación de vórtice o de presión diferencial; y una línea de llenado de producto de alto valor justifica un medidor Coriolis que mide la masa directamente. La tubería puede ser idéntica en los cuatro casos.
El comprador llega a esta categoría con una condición de proceso y no con una referencia de modelo: un medio, un diámetro de línea, un rango de caudal, una temperatura y una presión. El trabajo consiste en establecer cuáles de esos datos se miden y cuáles se infieren, porque esa decisión determina qué más tiene que cambiar en la instalación.
Tipos de producto en medición de caudal
| Tipo de producto | Cómo mide | Para qué se especifica normalmente |
| Caudalímetro electromagnético | Tensión inducida en un líquido conductor que se desplaza por un campo magnético | Agua, aguas residuales, suspensiones, pasta de papel y productos químicos conductores; la opción estándar siempre que el medio conduzca y la tubería admita un revestimiento |
| Caudalímetro ultrasónico | Diferencia de tiempo de tránsito, o desplazamiento de frecuencia, entre trayectorias acústicas que cruzan la tubería | Agua limpia y líquidos de proceso, en particular tuberías grandes y trabajos de renovación en los que la línea no se puede cortar |
| Caudalímetro de vórtice | Frecuencia de los vórtices desprendidos aguas abajo de un cuerpo romo, que sigue a la velocidad | Vapor, aire comprimido, gases industriales y líquidos de baja viscosidad; destaca cuando un solo medidor debe cubrir un intervalo amplio de temperatura |
| Caudalímetro de turbina | Rotación de un rotor con álabes movido por la corriente | Líquidos y gases limpios y de baja viscosidad, carga por lotes y mezcla donde la repetibilidad importa más que la pérdida de carga |
| Caudalímetro másico Coriolis | Desfase entre dos tubos en vibración provocado por la masa que los atraviesa | Caudal másico y densidad de productos químicos, dosificación y cualquier servicio en el que el valor del producto haga que valga la pena pagar por la exactitud |
| Caudalímetro de desplazamiento positivo | Recuento de volúmenes fijos y discretos barridos por un elemento móvil | Líquidos viscosos, combustibles, aceites y dosificación; no necesita tramo recto aguas arriba |
| Caudalímetro másico térmico | Calor que la corriente de gas sustrae a un elemento calefactado | Aire comprimido, nitrógeno y gas natural en líneas pequeñas, donde la cifra de interés es la masa y no el volumen |
| Caudalímetro de área variable | Altura de un flotador dentro de un tubo vertical cónico | Indicación local de caudales de purga, de muestra y de servicios auxiliares; sencillo, visible y sin alimentación eléctrica |
Los interruptores de caudal, los indicadores, los totalizadores y los controladores son los accesorios que rodean a estos medidores, y se listan por separado dentro de esta categoría.
Cómo elegir un caudalímetro
Rara vez existe un único instrumento correcto para una aplicación, pero siempre hay una preselección justificable y un conjunto de respuestas que descarta el resto. Estas son las preguntas que lo deciden.
- El medio y su conductividad: esta sola respuesta descarta aproximadamente la mitad de la lista antes de considerar nada más, porque un medidor electromagnético no puede medir un fluido no conductor.
- Sólidos, fibras y gas ocluido: la abrasión y el recubrimiento deciden si hace falta un diseño sin obstrucción y si corresponde un filtro aguas arriba.
- Diámetro de línea frente a rango de caudal: el diámetro nominal de la tubería no es la especificación. El caudal mínimo y el máximo, y la relación entre ambos, deciden si el medidor puede resolver el extremo bajo.
- La exactitud y su base: una cifra de exactitud no significa nada hasta que precisa si se refiere a la lectura, al alcance o a la escala completa, y sobre qué rango de caudal.
- Presión y temperatura de servicio: fijan la clase de presión, el revestimiento y la ubicación de la electrónica, y descartan algunos principios en los extremos.
- Restricciones de instalación: los tramos rectos disponibles, si la línea se puede abrir y si un medidor de montaje exterior o de inserción evita una parada programada.
- Viscosidad: los medios muy viscosos desplazan la respuesta hacia el desplazamiento positivo o Coriolis y la alejan de la turbina y el vórtice.
- Salida e integración: 4-20 mA, impulso, frecuencia, HART o Modbus, y si la señal alimenta un indicador, un registrador o un sistema de control.
- Entorno en el punto de instalación: temperatura ambiente, humedad, vibración, lavado y si la zona está clasificada.
- Requisitos sanitarios o higiénicos, cuando el proceso está sujeto a un régimen de limpieza en el lugar o a una norma de materiales en contacto con alimentos.
Recorrer la selección paso a paso
- Establezca cuál es el medio y si la pregunta es de volumen o de masa. Una respuesta en masa descarta varias tecnologías de inmediato.
- Para un líquido, pregunte si conduce. Si conduce, el medidor electromagnético es la opción por defecto; si no conduce, pase al ultrasónico, la turbina, el desplazamiento positivo o Coriolis.
- Para un gas o vapor, decida si el servicio está compensado. El vapor y la mayoría de los caudales de gas necesitan presión y temperatura antes de que la lectura de volumen signifique algo.
- Fije el rango de caudal y su relación, y no el diámetro nominal de la línea; después compruebe que los principios preseleccionados pueden resolver el caudal mínimo.
- Aplique las restricciones de instalación: tramos rectos disponibles, si la línea se puede abrir y la pérdida de carga que el proceso tolera.
- Aplique el entorno: temperatura en la tubería y en la electrónica, grado de protección IP y si la zona está clasificada.
- Decida la salida y si el instrumento debe indicar, totalizar, registrar o comunicar.
- Solo entonces compare el coste, porque un medidor que no puede resolver el extremo bajo del rango no es la opción económica por mucho que se haya ajustado su precio.
Comparación de las tecnologías
| Tecnología | Más adecuada para | Límites | Medio típico |
| Electromagnética | Líquidos conductores, servicio sucio o abrasivo, sin obstrucción en el paso | El medio debe conducir; se exige un paso revestido y sin partes metálicas desnudas; no sirve para hidrocarburos | Agua, aguas residuales, suspensiones, ácidos y bases |
| Ultrasónica | Renovación y tuberías grandes, sin pérdida de carga y sin parada para montar un equipo de montaje exterior | Depende de un perfil de velocidades bien desarrollado y de una pared limpia; el gas ocluido y los sólidos dispersan la señal | Agua, agua de proceso, productos refinados |
| Vórtice | Vapor y gas, intervalos amplios de temperatura, coste moderado | Exige un número de Reynolds mínimo; el caudal pulsante y el flujo bifásico corrompen la lectura | Vapor, aire, nitrógeno, líquidos de baja viscosidad |
| Turbina | Fluidos limpios, repetibilidad alta, respuesta rápida | Las partes móviles se desgastan; los sólidos y la lubricidad influyen; la pérdida de carga es permanente | Agua limpia, combustibles, disolventes |
| Coriolis | Caudal másico y densidad en un solo instrumento, exactitud alta, sin tramo recto aguas arriba | Mayor coste y peso; limitada por el diámetro de línea; sensible al gas ocluido | Productos químicos, dosificación, producto de alto valor |
| Presión diferencial | Vapor y gas cuando ya existe un elemento primario y cuando el coste es la restricción | La relación de raíz cuadrada comprime el alcance utilizable; las líneas de impulso son la fuente de error habitual | Vapor, gas, agua |
Parámetros que confirmar antes de pedir
Lo que queda tras elegir la tecnología es una lista de valores que solo la instalación puede facilitar. Estos son los que cambian el modelo, el precio o el plazo de entrega:
- Medio: nombre, concentración cuando proceda, y si es limpio, abrasivo, fibroso o susceptible de arrastrar gas.
- Diámetro de línea, espesor de pared y material, además del rango de caudal en las unidades que el proceso usa realmente.
- Presión y temperatura de servicio, incluido el máximo que puede alcanzar cada una y no el valor normal.
- Exactitud requerida y la base sobre la que se declara.
- Conexión de proceso: norma de rosca o de brida, cara de sellado y clase de presión.
- Salida y comunicación: 4-20 mA, impulso, HART, Modbus, relé o solo indicación.
- Alimentación disponible en el punto de instalación.
- Entorno: interior o exterior, temperatura ambiente, lavado, vibración y clasificación de zona si la hay.
- Requisitos de materiales en contacto con el medio o una norma de materiales del proyecto, incluidas las restricciones sobre elastómeros.
- La norma que debe satisfacer la instalación, cuando sea de aplicación.
Las cifras se indican, no se suponen
Las especificaciones varían según el modelo y la aplicación, por lo que en esta página no se indica ninguna cifra de prestaciones. Cuando un parámetro no está documentado para un modelo concreto, la página de producto lo dice en lugar de rellenar el hueco con una cifra plausible. Envíe los valores anteriores y le devolveremos los que realmente cumple el modelo seleccionado.
Dónde se utilizan estos instrumentos
