Principio de funcionamiento
El mecanismo central de un medidor de caudal de turbina de líquido implica un
rotor de turbina que gira libremente
(o impulsor) montado axialmente dentro de la trayectoria del flujo. Cuando el líquido pasa a través del medidor, la energía cinética del fluido hace que las aspas de la turbina giren a una velocidad proporcional a la velocidad del flujo. Los componentes clave incluyen:
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Conjunto de turbina
:Palas diseñadas para minimizar la resistencia y maximizar la respuesta rotacional.
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Sensor de captación magnética
: Detecta la rotación de la pala a través de un imán integrado en el rotor, generando pulsos eléctricos.
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Transmisor electrónico
: Convierte la frecuencia del pulso en caudal (por ejemplo, litros por minuto) o volumen totalizado.
La relación entre la velocidad de rotación (
F
) y caudal (
Q
) se expresa como:
Q=Kf
dónde
K es el metro’factor de calibración s (pulsos por unidad de volumen).
Componentes clave
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Rotor de turbina
: Generalmente fabricados con materiales resistentes a la corrosión, como acero inoxidable o plásticos diseñados.
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Sistema de cojinetes
: Admite una rotación suave con una fricción mínima (por ejemplo, cojinetes de bolas o cojinetes de zafiro).
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Vivienda
: Un cuerpo duradero (a menudo con brida) que soporta altas presiones y temperaturas.
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Módulo de salida de señal
: Proporciona señal analógica (4–20 mA) o salidas digitales (RS-485, HART) para integración con sistemas de control.
Aplicaciones
Los medidores de caudal de turbina líquida se destacan en escenarios que requieren
alta precisión
(±0,5% a ±1% de la lectura) y
tiempos de respuesta rápidos
. Los usos comunes incluyen::
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Medición de hidrocarburos
: Monitoreo de combustible, lubricantes o petróleo crudo en oleoductos.
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Dosificación de productos químicos
:Control preciso de aditivos en el procesamiento farmacéutico o alimentario.
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Gestión del agua
: Medición de agua potable, caudales de riego o aguas residuales.
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Sistemas HVAC
: Seguimiento de la circulación del refrigerante en enfriadores industriales.
Ventajas y limitaciones
Ventajas
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Alta precisión para líquidos de baja viscosidad (por ejemplo, agua, disolventes, aceites ligeros).
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Amplia relación de reducción (10:1 o superior), adecuada para diferentes caudales.
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Caída mínima de presión gracias al diseño aerodinámico.
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Compatibilidad con diversos fluidos (no abrasivos, no corrosivos).
Contras
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Rendimiento reducido con líquidos de alta viscosidad (por ejemplo, jarabes, aceites pesados).
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Sensibilidad a la contaminación por partículas; requiere filtración.
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Desgaste mecánico con el paso del tiempo, requiriendo calibración periódica.
Criterios de selección
Al elegir un medidor de flujo de turbina de líquido, tenga en cuenta:
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Propiedades de los fluidos
: Viscosidad, temperatura y compatibilidad química.
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Rango de flujo
:Asegúrese del medidor’s
K
-El factor se alinea con los caudales esperados.
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Clasificación de presión
: Adapte el material de la carcasa a la presión del sistema.
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Requisitos de salida
: Conectividad analógica, digital o inalámbrica.
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Certificaciones
: Cumplimiento de los estándares de la industria (por ejemplo, ISO, API, ATEX).
Tendencias futuras
Los avances en materiales (por ejemplo, cojinetes de cerámica) y diagnósticos inteligentes (mantenimiento predictivo habilitado por IoT) están mejorando la durabilidad y la funcionalidad de los medidores de flujo de turbinas modernos. La integración con análisis impulsados por IA mejora aún más la optimización del flujo en tiempo real.