Análisis de las limitaciones de varios tipos de medidores de caudal comunes

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　　Con el auge de la mecanización y la automatización, los medidores de flujo ocupan un lugar fundamental en la producción industrial. Al elegir un medidor de flujo, es necesario tener en cuenta las propiedades físicas y químicas del medio a medir, así como los procesos de producción industriales. No solo hay que conocer las ventajas de estos dispositivos, sino también sus desventajas; esto ayuda a seleccionar el producto adecuado. A continuación, se resumen los principales inconvenientes de algunos de los instrumentos de medición de caudal más utilizados, con el objetivo de que todos puedan conocer mejor las limitaciones de estos productos. 　　I. Limitaciones del medidor de caudal electromagnético
Todos sabemos que los medidores de caudal electromagnéticos ofrecen una alta precisión en la medición de líquidos conductores, además de ser seguros y tener un rendimiento estable. A continuación, se detallan sus desventajas:
1. Los medidores de caudal electromagnéticos solo pueden medir el caudal de líquidos conductores; no son capaces de medir el caudal de medios no conductores, como los gases o el agua utilizada en sistemas de calefacción. Además, en condiciones de alta temperatura, es necesario considerar el material del revestimiento. 　　2. El caudalímetro electromagnético determina el caudal volumétrico en condiciones de funcionamiento midiendo la velocidad del líquido conductor. De acuerdo con los requisitos de medición, para los medios líquidos se debe medir el caudal de masa. La medición del caudal del medio implica conocer la densidad del fluido; los diferentes medios líquidos tienen densidades distintas, y estas también varían con la temperatura. No es adecuado que el convertidor del caudalímetro electromagnético no tenga en cuenta la densidad del fluido y solo indique el caudal volumétrico a temperatura ambiente. 　　3. La instalación y puesta en marcha de los medidores de caudal electromagnéticos es más compleja que la de otros medidores de caudal, y se requieren requisitos más estrictos. Los transmisores y los convertidores deben utilizarse juntos; no se pueden combinar dos modelos diferentes de instrumentos entre sí. Al instalar el transmisor, desde la selección del lugar de instalación hasta la puesta en marcha y ajustes correspondientes, es necesario seguir estrictamente las instrucciones del manual del producto. El lugar de instalación no debe tener vibraciones, ni campos magnéticos intensos. Durante la instalación, es necesario que el transmisor y las tuberías estén en buen contacto y que estén correctamente conectados a tierra. El potencial del transmisor es el mismo que el del fluido que se está midiendo. Al usarlo, es necesario eliminar por completo el gas que queda en el tubo de medición; de lo contrario, se producirán grandes errores en las mediciones. 　　4. Cuando se utiliza un caudalímetro electromagnético para medir líquidos viscosos con suciedad, esta o los sedimentos se adhieren a la pared interna del tubo de medición o a los electrodos, lo que provoca cambios en el potencial generado por el transmisor y, por lo tanto, errores en la medición. Cuando la cantidad de suciedad en los electrodos alcanza un cierto espesor, es posible que el instrumento deje de funcionar correctamente. 　　5. La formación de incrustaciones o el desgaste en las tuberías de suministro de agua pueden cambiar el diámetro interno, lo que afectará los valores de caudal previstos y causará errores en las mediciones. 　　6. La señal de medición del transmisor es una señal de potencial muy pequeña, en el orden de los milivoltios. Además de la señal relacionada con el caudal, también hay otras señales que no están relacionadas con él, como la tensión en fase, la tensión ortogonal y la tensión en modo común. 　　II. Limitaciones de los medidores de flujo por ultrasonidos Los medidores de flujo por ultrasonidos no necesitan cortar las tuberías para medir el flujo de líquidos; por lo tanto, no afectan la producción de las empresas. Además, su funcionamiento es estable al medir propiedades de los fluidos acuáticos. Sus desventajas son las siguientes: 1. El rango de medición de temperatura del medidor de flujo por ultrasonidos no es alto; generalmente, solo puede medir fluidos cuya temperatura sea inferior a 200 °C. 2. Tiene una capacidad deficiente para resistir las interferencias. Es susceptible a las interferencias causadas por burbujas, incrustaciones, bombas y otras fuentes sonoras, lo que afecta la precisión de las mediciones. 　　3. Se exigen requisitos estrictos para los tramos rectos: 20D en la parte delantera y 5D en la posterior. De lo contrario, la discrecionalidad es baja y la precisión de la medición es escasa. 　　4. La incertidumbre en la instalación puede causar grandes errores en la medición del caudal. 　　5. La presencia de incrustaciones en las tuberías afecta gravemente la precisión de la medición, causando errores significativos. En casos graves, el instrumento incluso deja de indicar cualquier flujo. 　　6. La fiabilidad y el nivel de precisión no son altos; por lo general, se sitúan entre 1,5 y 2,5 grados. Además, la repetibilidad es deficiente. 　　7. Tiene una vida útil corta; por lo general, su precisión solo se mantiene durante aproximadamente un año. 　　8. El medidor de caudal por ultrasonidos determina el caudal volumétrico midiendo la velocidad del fluido. En el caso de los líquidos, es necesario medir su caudal masivo. El instrumento calcula el caudal masivo multiplicando el caudal volumétrico por una densidad establecida manualmente. Cuando la temperatura del fluido cambia, también lo hace su densidad; por lo tanto, la densidad establecida manualmente no permite garantizar la precisión del caudal masivo. Solo es posible obtener el valor real del caudal de masa mediante cálculos, si se mide la velocidad del fluido al mismo tiempo que su densidad. 　　III. Limitaciones del medidor de caudal por vórtices de Coriolis Es bien sabido que los medidores de caudal por vórtices de Coriolis se utilizan con mayor frecuencia en la medición de gases y vapor. Ofrecen una medición precisa, son fáciles de instalar y su precio es relativamente bajo. Es innegable que los medidores de caudal de tipo vórtice también tienen sus propias limitaciones: 1. Existen muchos factores que causan errores en la medición del caudal, como las diferencias en la velocidad del flujo dentro de la tubería, lo cual genera errores en las mediciones. Tampoco es posible determinar con precisión la densidad del fluido cuando cambian las condiciones de operación. Además, se asume erróneamente que el vapor saturado húmedo es en realidad vapor saturado seco. Si no se limitan o eliminan estos errores, el error total de medición del caudalímetro de tipo vórtice será muy grande. 　　2. Baja resistencia a las vibraciones. Las vibraciones externas pueden causar errores en las mediciones del medidor de caudal por vórtices, e incluso impedir que funcione correctamente. La alta velocidad del flujo en el conducto provoca vibraciones adicionales en el brazo colgante del elemento de detección de vórtices, lo que disminuye la precisión de la medición. El efecto en los diámetros más grandes es aún más evidente. 　　3. Mala adaptabilidad para medir medios sucios. El elemento generador del medidor de caudal por vórtices se ve fácilmente afectado por la suciedad presente en el fluido o por la acumulación de residuos, lo que provoca cambios en las dimensiones geométricas del mismo y afecta negativamente la precisión de las mediciones. 　　4. Se exigen longitudes elevadas para los tramos rectos anteriores y posteriores; en teoría, en el caso de los medidores de caudal por método de vórtices, es necesario que haya 40D de tramo recto por delante y 20D por detrás, para poder cumplir con los requisitos de medición. 　　IV. Limitaciones del medidor de caudal con placa de orificio
El medidor de caudal con placa de orificio es un producto de medición de caudal de uso antiguo, ampliamente utilizado y cuya selección es relativamente sencilla. Sin embargo, tiene las siguientes desventajas:
1. La repetibilidad y precisión de las mediciones se encuentran en un nivel medio entre los medidores de caudal. Debido a la complejidad de los numerosos factores que influyen en el proceso de medición, resulta difícil mejorar su precisión. 　　2. El rango es estrecho; dado que el coeficiente de caudal está relacionado con el número de Reynolds, generalmente el rango es de solo 3∶1 a 4∶1. 　　3. Se requiere una longitud considerable de sección recta, lo cual suele ser difícil de cumplir. Especialmente en tuberías de mayor diámetro, el problema se vuelve aún más pronunciado. 4. Se produce una gran pérdida de presión; por lo general, para que un medidor de flujo con placa orificial funcione correctamente, la bomba necesita energía adicional para superar esa pérdida de presión. 　　5. La precisión se garantiza mediante las líneas de ángulo agudo en el orificio interno de la placa de orificios; por lo tanto, es sensible a la corrosión, el desgaste, la incrustación y la suciedad, y resulta difícil mantener su precisión con un uso prolongado. 　　6. Al utilizar conexiones por bridas, es fácil que se produzcan fugas, lo que aumenta la cantidad de trabajo necesario para su mantenimiento. 　　Existen todo tipo de medidores de caudal, cuyos principios de funcionamiento son diversos. Cada uno de ellos tiene sus propias ventajas y desventajas; no existe un medidor de caudal que sea perfecto en todos los aspectos. Por lo tanto, para elegir el tipo de medidor de caudal adecuado, es necesario considerar las condiciones del proceso de producción industrial y el entorno en el que se opera. Cada caso debe analizarse de manera específica, adaptando la solución a las necesidades reales.