Els mesuradors de cabal són instruments que s'utilitzen habitualment en l'automatització industrial i el control de processos, dissenyats per mesurar el volum o la massa de fluid que passa per una secció transversal específica-per unitat de temps. Els mesuradors de cabal funcionen amb diversos principis, amb diferents tipus adequats per a diferents característiques de fluids i entorns operatius. A continuació es mostra una introducció detallada als principis de funcionament i als tipus comuns de mesuradors de cabal:
Principis de funcionament dels mesuradors de cabal
Els mesuradors de cabal funcionen basant-se en principis físics com la mecànica de fluids i l'electromagnetisme. Els principis comuns inclouen:
1. Mesura volumètrica:Calcula el cabal mesurant el volum de fluid que passa per una àrea de secció transversal fixa{0}.
2. Mesura de la velocitat:Calcula el cabal mesurant la velocitat del fluid i l'àrea de la-secció transversal de la canonada.
3. Mesurament del cabal de massa:Mesura el cabal de massa del fluid, normalment mesurant-ne el moment o la densitat.
4. Principi de pressió diferencial:A partir de l'equació de Bernoulli, calcula el cabal mesurant la diferència de pressió generada quan el fluid travessa una obstrucció (p. ex., placa d'orifici, tub Venturi).
5. Inducció electromagnètica:Utilitza la llei de Faraday d'inducció electromagnètica per mesurar la força electromotriu induïda generada quan un fluid conductor passa per un camp magnètic.
Tipus de cabalímetres comuns
1. Caudalímetres de pressió diferencial
Principi de funcionament:Basat en la diferència de pressió generada quan el fluid travessa una obstrucció.
Aplicacions:Adequat per mesurar el flux de gasos, vapor i líquids.
2. Caudalímetre electromagnètic
Principi de funcionament:Utilitza la llei de Faraday d'inducció electromagnètica per mesurar la força electromotriu induïda generada quan el fluid conductor passa per un camp magnètic.
Aplicacions:S'utilitza principalment per mesurar el flux de líquids conductors com ara aigua, àcids i àlcalis.
3. Mesurador de cabal Vortex
Principi de funcionament:Basat en el fenomen de carrer de vòrtex periòdic generat quan el fluid flueix per davant d'un generador de vòrtex.
Aplicacions:Adequat per mesurar el flux de gasos, vapor i líquids, especialment en canonades de gran-diàmetre i en escenaris de-alta pressió-.
4. Caudalímetre de turbina
Principi de funcionament:Determina el cabal mesurant la velocitat de rotació d'una turbina.
Aplicacions:Adequat per mesurar líquids nets com productes derivats del petroli i productes químics.
5. Caudalímetre ultrasònic
Principi de funcionament:Calcula el cabal mitjançant el temps de propagació o la diferència de freqüència de les ones ultrasòniques en el fluid.
Aplicacions:Adequat per mesurar el cabal de gas i líquid; No inclou peces mòbils que obstrueixen i requereix un manteniment mínim.
6. Caudalímetre de rotor
Principi de funcionament:Determina el cabal mesurant les forces generades quan el fluid flueix perpendicularment a un rotor en rotació.
Aplicacions:S'utilitza habitualment en laboratoris i processos{0}}a petita escala per mesurar cabals baixos.
7. Caudalímetre massiu
Principi de funcionament:Calcula el cabal de massa mesurant la densitat i la velocitat del fluid.
Aplicacions:Adequat per a aplicacions que requereixen una mesura precisa del flux de massa, com ara les indústries alimentàries i farmacèutiques.
8. Mesurador de cabal objectiu
Principi de funcionament:El fluid impacta una placa objectiu dins del mesurador; el cabal es calcula en funció del desplaçament de la placa o del canvi de força.
Aplicacions:S'utilitza habitualment en canonades industrials per mesurar fluids d'alta-viscositat o aquells que contenen partícules sòlides.
9. Mesurador de cabal tèrmic (pèrdua de calor o tipus de fil calent)
Principi de funcionament:Mesura el flux basat en la dissipació de calor del fluid que passa per un element escalfat.
Aplicacions:Adequat per mesurar el flux de gas, especialment en aplicacions que requereixen una resposta ràpida.
10. Caudalímetres d'inserció
Principi de funcionament:Mesura el flux inserint elements de mesura (per exemple, tubs Pitot, tubs Prandtl) a la canonada.
Aplicacions:Adequat per mesurar el cabal en canonades de gran-diàmetre, que ofereix una instal·lació senzilla i un cost més baix.