Caudalímetros con desplazamiento positivo

Los caudalímetros con desplazamiento positivo (PD) son instrumentos para la medición volumétrica de caudal que realizan la medición pasando un volumen exacto de fluido con cada revolución. Los caudalímetros PD son instrumentos de precisión cuyos componentes móviles internos están bloqueados en tándem con el volumen de fluido que se mueve a través del caudalímetro. El resultado es que se puede medir flujos intermitentes, caudales muy bajos y líquidos de casi cualquier viscosidad. El caudalímetro PD se mueve instantáneamente cuando hay movimiento de fluido, y se detiene de inmediato cuando se detiene el fluido.
 
Este tipo de medición no se ve afectado por la viscosidad o densidad del líquido, ni la turbulencia en la tubería. Todos los fluidos incompresibles ocuparán el mismo volumen, y no es necesario corregir la salida del medidor para compensar estos factores. Cada volumen de fluido medido se separa de manera exclusiva del siguiente con un sello líquido sin fricción. La eficacia de este sello es una función de la precisión con la que está fabricado el medidor y su facilidad de rotación. Las holguras pequeñas de los componentes de medición internos requieren que el caudalímetro PD se utilice con fluidos relativamente limpios. Los materiales de construcción del medidor dictan la lista de líquidos compatibles. La alta precisión de los caudalímetros PD ha permitido que sean casi universalmente aceptados para aplicaciones estándar de facturación y transferencia, como dispensación de gasolina y fuel oil, o medición de gas natural y agua.
 
Existen muchos tipos de caudalímetros con desplazamiento positivo, por ejemplo de pistón alternativo, de pistón oscilante o giratorio, con dos rotores (engranajes rectos, engranajes ovales, engranajes helicoidales, paletas rotativas), y de disco nutante (placa con balanceo).

Los caudalímetros de pistón alternativo pueden tener uno o más pistones. Los pistones desplazan el fluido de la misma manera que funciona una jeringa. Cada desplazamiento de pistón captura la misma cantidad de fluido.

Representación estática de un caudalímetro de pistón con desplazamiento positivo - interior
Imagen del Caudalímetro de Pistón Max 213, representación de caudalímetro con desplazamiento positivo

 

Still representation of a positive displacement, piston flow meter - interiorImage of Max 213 Piston Meter, representation of positive displacement flow meter

Los caudalímetros de engranajes rectos emplean dos engranajes redondos montados en compartimientos superpuestos. El fluido medido se atrapa en los vacíos de los dientes de los engranajes y se transporta desde el puerto de entrada hacia el puerto de salida a medida que el flujo de fluido hace girar los engranajes.

Representación estática de un caudalímetro de engranajes con desplazamiento positivo - interior

Still representation of a positive displacement, gear flow meter - interior

 

Los caudalímetros de engranajes helicoidales emplean dos rotores con forma de tornillo para cortar el flujo de fluido en volúmenes de desplazamiento fijos. La orientación de los rotores está en línea con el recorrido del flujo de fluido. Los medidores giran con una reducción de presión muy baja y pueden girar a un alto valor de RPM, lo que los hace precisos en rangos amplios de caudal y compatibles con aplicaciones de fluidos de muy alta viscosidad. Más información (English):   Video sobre el caudalímetro de rotor helicoidal

Helical Style Positive Displacement Helical style positive displacement flow meter
 

 Los caudalímetros de engranajes ovales tienen dos engranajes giratorios con forma ovalada y dientes sincronizados y con poca separación. Por cada revolución, pasa una cantidad fija de líquido por el medidor.

Los caudalímetros de paletas rotativas consisten en impulsores rotativos igualmente divididos, en dos o más compartimientos, dentro de los alojamientos del medidor. Los impulsores están en contacto continuo con la carcasa. A medida que gira el impulsor, un volumen fijo de líquido ingresa en la salida del medidor desde cada compartimiento.

Los caudalímetros de disco nutante tienen un disco movible montado sobre una esfera concéntrica ubicada en cámaras con paredes laterales esféricas. La presión del líquido que pasa por la cámara de medición hace sacudir (balancear) el disco en un recorrido circular sin girar sobre su eje. El disco/la esfera es la única pieza móvil de la cámara de medición.

Existen distintos métodos que se usan para suministrar lecturas y señales de salida. Los métodos más sencillos cuentan solamente cada revolución completa, mientras que otros instrumentos más sofisticados ofrecen señales de alta resolución con un máximo de 4000 mediciones por revolución.
 
No son sensibles a cambios de presión, temperatura ni viscosidad.

La precisión y la razón de reducción varían mucho según el tipo y el fabricante, pero muchos caudalímetros presentan un rango del 0,1% al 1,0% de la lectura, con reducciones de 10:1 a 200:1, o más. Gracias a su alta precisión, los caudalímetros PD son los más usados para las aplicaciones de transferencia de custodia.
 
Los precios de los caudalímetros con desplazamiento positivo varían mucho. Un medidor de agua sencillo que puede encontrar en la puerta de su casa puede costar menos de $100, mientras que los precios de medidores más grandes pueden llegar a los miles de dólares.

Volver a ¿Qué es un caudalímetro?

-Presented by Max Machinery, Inc. the Positive Displacement Meter Experts