Tipos y clasificaciones de caudalímetros

Los instrumentos que miden el flujo de fluidos se denominan colectivamente medidor de flujo o caudalímetros. El caudalímetro es uno de los instrumentos más importantes en la medición industrial. Desde diferentes perspectivas, los caudalímetros tienen diferentes métodos de clasificación. Hay dos métodos de clasificación comúnmente utilizados, uno es clasificar según el principio de medición adoptado por el caudalímetro; el otro es clasificar según el principio estructural del caudalímetro. Según el principio de medición, se clasifica el principio eléctrico: los instrumentos utilizados para este tipo de principio incluyen el tipo electromagnético, el tipo capacitivo diferencial, el tipo inductivo, el tipo de resistencia de tensión, etc. Principio acústico: hay métodos ultrasónicos para la medición de flujo que utilizan el principio acústico. Tipo acústico (tipo de onda de choque), etc. Principio térmico: hay métodos térmicos, calorimétricos directos y calorimétricos indirectos que utilizan principios térmicos para medir el flujo. Principio óptico: el tipo láser, el tipo fotoeléctrico, etc. son instrumentos que pertenecen a este tipo de principio. Originalmente del principio físico: el tipo de resonancia magnética nuclear, el tipo de radiación nuclear, etc. son instrumentos que pertenecen a tales principios. Otros principios: existen principios de marcado (principio de trazador, principio de resonancia magnética nuclear), principios relacionados, etc. 2. Clasificación según el principio estructural del caudalímetro Según la situación real de los productos de caudalímetros actuales, según el principio estructural del caudalímetro, se puede clasificar aproximadamente en los siguientes tipos: 1. El principio mecánico del caudalímetro de desplazamiento positivo: los instrumentos que pertenecen a este principio son: tipo de presión diferencial y tipo de rotor que utilizan el teorema de Bernoulli; tipo de impulso y tipo de tubo móvil que utilizan el teorema del momento; tipo de masa directa que utiliza la segunda ley de Newton; tipo de objetivo que utiliza el principio del momento del fluido; tipo de turbina que utiliza el teorema del momento angular; tipo de vórtice y tipo de calle de vórtices que utilizan el principio de oscilación del fluido; tipo de tubo Pitot y tipo de volumen y tipo de vertedero, tipo de canal y demás que utilizan la diferencia de presión estática total. 2. Caudalímetro de impulsor El principio de funcionamiento del caudalímetro de impulsor consiste en colocar el impulsor en el fluido medido y hacerlo girar bajo el impacto del flujo del fluido, y el caudal se refleja en la velocidad de rotación del impulsor. Los caudalímetros de impulsor típicos son los contadores de agua y los caudalímetros de turbina, y sus estructuras pueden ser de tipo de salida de transmisión mecánica o de tipo de salida de pulso eléctrico. Generalmente, la precisión de la salida del contador de agua por transmisión mecánica es baja, y el error es de aproximadamente ±2%, pero la estructura es simple y el costo es bajo. Se ha producido en masa en China, y está estandarizado, generalizado y serializado. La precisión de la salida del caudalímetro de turbina por señal de pulso eléctrico es alta, y el error general es de ±0,2% a 0,5%. 3. Caudalímetro de presión diferencial (caudalímetro de caída de presión variable) El caudalímetro de presión diferencial consta de un dispositivo primario y un dispositivo secundario. El dispositivo primario se llama elemento de medición de caudal, que se instala en la tubería del fluido medido para generar una diferencia de presión proporcional al caudal (velocidad) para que el dispositivo secundario muestre el caudal. El dispositivo secundario se llama instrumento de visualización. Recibe la señal de presión diferencial generada por el elemento de medición y la convierte en el caudal correspondiente para su visualización. El dispositivo primario del caudalímetro de presión diferencial suele ser un dispositivo de estrangulamiento o un dispositivo de medición de presión dinámica (tubo Pitot, tubo de velocidad uniforme, etc.). El dispositivo secundario es una variedad de manómetros de presión diferencial mecánicos, electrónicos y combinados con instrumentos de visualización de caudal. Los elementos sensibles a la presión diferencial de los manómetros de presión diferencial son en su mayoría elementos elásticos. Dado que la presión diferencial y el caudal tienen una relación de raíz cuadrada, los instrumentos de visualización de caudal están equipados con un dispositivo de raíz cuadrada para linealizar la escala de caudal. La mayoría de los instrumentos también están equipados con un dispositivo acumulador de caudal para mostrar el caudal acumulado para una contabilidad económica. 4. El flotador del caudalímetro de área variable (caudalímetro de caída de presión igual) colocado en los canales de flujo cónicos superior e inferior se mueve por la fuerza del fluido que fluye de abajo hacia arriba. Cuando esta fuerza se equilibra con el "peso mostrado" del flotador (el peso del flotador menos la flotabilidad del fluido sobre el que está sometido), el captador está en reposo. La altura a la que descansa el flotador se puede utilizar como medida del caudal. Dado que el área de la sección transversal del flujo del caudalímetro varía con la altura del flotador, y la diferencia de presión entre las partes superior e inferior es igual cuando el flotador está estable, este tipo de caudalímetro se denomina caudalímetro de área variable o caudalímetro de caída de presión igual. Un instrumento típico de este tipo de caudalímetro es un caudalímetro de rotor (flotador). 5. Los caudalímetros de momento utilizan el momento del fluido medido para reflejar el caudal, denominados caudalímetros de momento. Dado que el momento P del fluido que fluye es proporcional a la densidad del fluido y al cuadrado de la velocidad del flujo v, es decir, p v², cuando se determina la sección del flujo, v es proporcional al caudal volumétrico Q, por lo que p Q². Si se establece el coeficiente de proporcionalidad como A, entonces Q = A. Por lo tanto, cuando se mide P, se puede reflejar el caudal Q. Este tipo de caudalímetro utiliza principalmente el elemento de detección para convertir el momento en presión, desplazamiento o fuerza, etc., y luego medir el caudal. Los instrumentos típicos para estos caudalímetros son los caudalímetros de paletas rotativas y de objetivo. 6. Los caudalímetros de impulso que utilizan el teorema del impulso para medir el caudal se denominan caudalímetros de impulso. Se utilizan principalmente para medir el caudal de medios sólidos granulares, y también para medir el caudal de lodo, líquidos cristalinos y abrasivos. La medición del caudal abarca desde unos pocos kilogramos por hora hasta casi 10 000 toneladas.

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