¿Qué son los Caudalímetros Electromagnéticos?
Los caudalímetros electromagnéticos son dispositivos que utilizan las leyes físicas de la inducción electromagnética para medir la cantidad de fluido que fluye.
Es un tipo de caudalímetro caracterizado por no tener partes móviles y no existir pérdida de carga. Sin embargo, debido a su principio de medición, los caudalímetros electromagnéticos sólo pueden medir líquidos conductores. Los líquidos aislantes, como el aceite y los gases, no pueden medirse.
Los líquidos conductores pueden medirse sin que les afecten la temperatura, la presión, la densidad, la viscosidad o la conductividad del líquido. También puede utilizarse para medir el caudal de lodos y productos químicos corrosivos en los que el lodo, las partículas finas y otras sustancias están suspendidas en el líquido.
Aplicaciones para los Caudalímetros Electromagnéticos
Los caudalímetros electromagnéticos pueden aplicarse a líquidos que contienen sólidos y a líquidos de alta viscosidad. Por lo tanto, es uno de los caudalímetros utilizados en todas las industrias. Los siguientes son ejemplos de lo que se puede medir con caudalímetros electromagnéticos.
- Fluidos que contienen sólidos, como las mezclas de arena y agua en obras de ingeniería civil
- Fluidos de alta viscosidad, como la leche de cemento y el mortero
- Líquidos ácidos como el ácido sulfúrico y el ácido clorhídrico en plantas químicas, etc.
- Líquidos básicos como la sosa cáustica en depuradoras, etc.
- Líquidos de pulpa y agentes blanqueadores en la industria papelera
- Bebidas lácteas como zumo de frutas y vino en la industria alimentaria
- Productos farmacéuticos y plasma sanguíneo en la industria médica
Como se ha mencionado anteriormente, se utilizan para la medición de caudal en una gran variedad de campos.
Principio de los Caudalímetros Electromagnéticos
Los caudalímetros electromagnéticos utilizan la ley de Faraday de inducción electromagnética para medir caudales. La inducción electromagnética es un fenómeno en el que se genera una tensión en un conductor que se mueve en un campo magnético. Un campo magnético es un estado en el que se genera magnetismo, como en un imán.
Cuando un objeto conductor se mueve en un campo magnético, se genera una tensión proporcional a su velocidad. Los caudalímetros electromagnéticos detectan esta tensión y la convierten en caudal. Por tanto, los caudalímetros electromagnéticos constan de un tubo de medición por el que pasa el líquido que se desea medir, una bobina de excitación para generar un campo magnético y un circuito para medir la tensión generada por inducción electromagnética.
Cuando se genera un campo magnético perpendicular al tubo de medida, el líquido conductor que fluye por el tubo atraviesa perpendicularmente el campo magnético, generando una tensión perpendicular tanto al tubo de medida como al campo magnético. Midiendo la tensión generada, puede determinarse la velocidad media del líquido y el caudal volumétrico.
Cómo Seleccionar los Caudalímetros Electromagnéticos
Los caudalímetros electromagnéticos se seleccionan en función de las características del líquido utilizado y de la ubicación de la instalación. Los puntos específicos de selección son los siguientes:
1. Tipo Separado o Integrado
En función de la ubicación de la instalación, debe seleccionarse un detector/transductor de tipo integrado o de tipo separado. Si la tubería de la instalación se encuentra en un lugar elevado o es de difícil acceso para las personas, debe utilizarse un tipo separado. Si el acceso es fácil, se puede seleccionar un tipo integrado para facilitar el trabajo de cableado.
2. Tubo de Medición
El tubo de medición de los caudalímetros electromagnéticos se selecciona en función del tipo de líquido utilizado. Para la medición de caudal de líquidos que contienen sólidos duros, como polvo de hierro, se utilizan tubos de medición cerámicos revestidos, en caso contrario se utilizan tubos revestidos.
Los tubos de revestimiento están disponibles con materiales de revestimiento de caucho o PFA. El caucho puede utilizarse a temperaturas relativamente bajas. Para temperaturas elevadas, se utilizan tubos de revestimiento de PTFE o PFA.
3. Método de Conexión
Existen métodos de conexión de tuberías tipo wafer y tipo brida. El tipo wafer es más económico, pero el desmontaje y la instalación son más fáciles con las bridas. Tenga en cuenta que sólo se puede seleccionar wafer cuando se seleccionan tubos de medición cerámicos.
Una vez seleccionados el tipo de tubo de medición y el método de conexión, debe seleccionarse también el tamaño del orificio para que coincida con la tubería de conexión.
4. Materiales del Electrodo y del Anillo de Masa
Los electrodos y los anillos de tierra se seleccionan en función del líquido que circula por la tubería, ya que pueden entrar en contacto con él. Los anillos de tierra son anillos metálicos que se conectan a las tuberías para eliminar el ruido de las mediciones. Para el agua y los líquidos neutros, se utilizan anillos de electrodo y masa como SUS316L.
Para líquidos alcalinos, por ejemplo, se utiliza Hastelloy para líquidos fuertemente ácidos, como el agua del rey, se puede utilizar tantalio para evitar la corrosión. El iridio platino es un metal resistente a todo tipo de ácidos y álcalis, pero su elevado coste es un inconveniente.
5. Sistema de Comunicación
Los caudalímetros electromagnéticos generalmente utilizan transmisión analógica de corriente de 4-20 mA DC, siendo la comunicación HART la más utilizada internacionalmente entre las de 4-20 mA DC, y otros métodos de comunicación desarrollados independientemente por empresas individuales. El método de comunicación se selecciona en función de la disponibilidad de equipos de comunicación de mantenimiento y otros factores.