Unas palabras directas sobre la precisión de los caudalímetros en el campo

Cuando se habla de la precisión de los caudalímetros, es importante tener algunos conocimientos básicos sobre lo que influye en ella. Vemos muchas discusiones en plataformas como LinkedIn, en las que la gente hace afirmaciones sobre la precisión sin contar la historia real. En este artículo, le daremos algunas respuestas prácticas a preguntas comunes.

Caudalímetros de tipo puntual/de un solo punto

En algunas discusiones sobre caudalímetros vemos afirmaciones como: "con nuestro flowmeter, sólo se necesitan de 10 a 15 diámetros". De hecho, esto no es posible en el planeta Tierra, cuando se mide aire o gas comprimido con un tipo de medición puntual, o de "punto único" flowmeter. Va en contra de la Física básica.

Ahora bien, ¿qué se considera una "medición puntual/tipo de punto único" flowmeter? Se trata de todos los caudalímetros que calculan el caudal basándose en una medición de la velocidad en un único punto de la tubería. Un ejemplo obvio es el de inserción flowmeter, que es uno de los tipos de flowmeter más utilizados en las auditorías. Otro ejemplo, menos obvio desde el exterior, es un medidor ultrasónico de pinza. Este medidor también mide el caudal en un trayecto recto. Algunos contadores utilizan tecnologías más avanzadas, como la doble trayectoria, o incluso múltiples trayectorias, pero éstas se utilizan con menos frecuencia en aplicaciones de aire comprimido.

El VPFlowScope® DP original es la herramienta de medición definitiva para las mediciones de flujo de aire comprimido saturado.

Precisión de campo frente a las especificaciones

En las aplicaciones de aire comprimido, incluso el flowmeter más preciso puede aplicarse mal, lo que puede dar lugar a grandes errores sistemáticos o lecturas erráticas aleatorias. En las auditorías de caudal de aire comprimido, especialmente en sistemas de aire comprimido antiguos y existentes, la obtención de datos de medición realistas puede resultar muy complicada, ya que todos los caudalímetros del "tipo de medición puntual" son propensos a sufrir perturbaciones aguas arriba y aguas abajo. Estas perturbaciones suelen provocar grandes desviaciones. Esto puede dar la impresión de que el aire es defectuoso flowmeter, cuando simplemente está mal aplicado.

El lugar de instalación perfecto en las fábricas existentes suele ser un reto.

Algunos ejemplos de elementos que pueden perturbar el perfil del caudal son los codos dobles, los cambios bruscos de diámetro y las piezas en T grandes. En muchos casos, el cliente sólo puede colocar el flowmeter 5 ó 10 diámetros aguas abajo de estos elementos, lo que tendrá una gran influencia en la precisión sobre el terreno.

Un flowmeter se calibra en condiciones ideales, lo que significa que se someterá a un perfil de velocidad simétrico y conocido en una tubería de referencia con diámetro interior conocido. Pero cuando tenga que instalar un flowmeter en una tubería a una distancia demasiado corta de posibles perturbaciones, le aconsejamos que añada al menos entre un 5% y un 10% a su presupuesto de incertidumbre y se asegure de que todas las partes implicadas son conscientes de la incertidumbre de medición adicional. Especialmente cuando se "prueba" el rendimiento del compresor sobre el terreno, hay que ser muy cuidadoso.

Turbulento vs. Laminar

Todavía se habla de "flujo laminar" en el aire comprimido. Aclaremos esto también. ¿Sabía que el aire comprimido, debido a las altas velocidades y a las grandes tuberías, es siempre turbulento? En las redes de aire comprimido, nunca se alcanzará el flujo laminar a menos que se midan velocidades muy bajas. ¿Por qué? Por otra ley de la Física, descrita por Reynolds y otros. Pero no se preocupe, no es un problema en absoluto. De hecho, tiene una ventaja, ya que el perfil del flujo es más bien plano en lugar de parabólico. Lo que hace que la inserción de su flowmeter sea menos crítica en tuberías más grandes.

A partir de ahora, deberíamos hablar de flujo "totalmente desarrollado", en lugar de laminar, lo que significa que el perfil de flujo es bien simétrico, distribuido por igual sobre la superficie de la tubería. Tardará bastante tiempo en hacerse simétrico, en algunos casos, especialmente con codos dobles fuera del plano, hemos visto que tarda hasta 60 D.

Comparación de las tecnologías de los caudalímetros: aspectos a tener en cuenta

• Sondas de inserción térmica: efectos del perfil de flujo y de la temperatura. Los cambios bruscos de temperatura pueden influir en la medición. Las gotas de agua darán picos en la señal de medición.
• Sondas de presión diferencial: perfil de caudal, la relación de reducción es limitada, hay que tener en cuenta el bajo caudal. Las gotas de agua y la suciedad pueden obstruir las tomas de presión. El agua en las tuberías de conexión puede dar resultados extraños.
• Ultrasonidos: Perfil de flujo, ruido ultrasónico de las válvulas, vibración, pérdida de señal.
• Vortex (en línea): El agua cae, la relación de reducción es limitada, hay que tener en cuenta el bajo caudal y la pérdida de presión permanente sobre el contador
• Presión diferencial (en la línea): Reducción limitada, tenga en cuenta el flujo bajo. Pérdida de presión permanente cuando se utilizan contadores de tipo orificio.
• Turbinas: La oscilación puede dar valores de caudal medio más altos o más bajos. Los pulsos de presión pueden dañar los cojinetes. El agua puede causar corrosión, provocando lecturas erróneas.

¿Qué grado de precisión necesita?

En una auditoría, depende de lo que se busque (fugas, perfil de demanda, rendimiento del sistema de control del compresor, eficiencia del compresor). A la hora de analizar los datos, todo depende de las habilidades del auditor y de cómo interprete la combinación entre diversos sensores y señales. A veces, una simple señal de carga/descarga de un compresor ya puede proporcionar información sobre el comportamiento del sistema de control; en otros casos, es posible que se desee profundizar en el lado de la demanda, para lo que se necesita un flowmeter bidireccional. Cuantas más señales combines, más claro te quedará lo que está pasando exactamente.

En general, una precisión del 5% está bien para una auditoría de aire con sondas de inserción, teniendo en cuenta todas las incertidumbres. Si se quiere probar un compresor sobre el terreno y compararlo con las especificaciones de fábrica, hay que consultar la directiva ISO 1217 sobre la precisión requerida. Esto puede requerir equipos especiales y personal especializado para realizar la prueba.

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Póngase en contacto con nosotros para hablar de su aplicación. Estaremos encantados de asesorarle en la selección del producto adecuado, que en algunos casos puede no ser flowmeter .