Caudal másico frente a caudal volumétrico. ¿Cuál es la diferencia?

Una pregunta frecuente es: ¿cuál es la diferencia entre caudal volumétrico y caudal másico? ¿Y cuándo se necesita qué tipo de medición? Para medir el aire comprimido y los gases técnicos como el argón, el CO2 y el nitrógeno, la medición del caudal másico tiene claras ventajas sobre la medición del caudal volumétrico. Este artículo proporciona información sobre ambos principios de medición y sobre cuándo utilizar cada uno de ellos, así como sobre cómo convertir una unidad en la otra.

¿Qué es el flujo volumétrico?

El caudal volumétrico, también denominado caudal real, es un volumen de medio que se mueve por unidad de tiempo. Las unidades comunes para el flujo volumétrico son m3/h, m3/min, CFM o ACFM. El volumen es una sustancia que ocupa un espacio tridimensional. Cuando el volumen es un gas, éste se expandirá o encogerá con las diferencias de temperatura y/o presión. Al aumentar la temperatura, el espacio ocupado por el volumen aumentará. Cuando la presión aumenta, el volumen disminuirá. Por lo tanto, al medir el flujo volumétrico, hay que tener en cuenta la temperatura y la presión del gas.

¿Qué es el flujo de masa?

El flujo de masa es la medida de una masa que se mueve por unidad de tiempo. Esta masa está representada por el número de moléculas de una sustancia. La masa de un gas no varía con los cambios de temperatura y presión, el peso sigue siendo el mismo. El caudal másico puede expresarse, por ejemplo, en kg/h y lb/min. Las unidades de medida del gas se calculan en metros cúbicos estándar por hora(m3n/h) o pies cúbicos estándar por minuto (SCFM). Consulte este artículo para obtener más información sobre el caudal másico y los cálculos.

Cuándo utilizar un flowmeter volumétrico o una masa flowmeter

Los caudalímetros volumétricos se recomiendan cuando se mide el caudal volumétrico del gas y cuando no se necesita una gran precisión. Sin embargo, a la hora de comparar resultados, un volumen flowmeter requiere una compensación adicional de temperatura y presión. En cambio, los caudalímetros másicos miden el caudal independientemente de la presión y la temperatura del gas. Por ello, las mediciones de caudal másico son más fiables y ofrecen una mayor precisión y repetibilidad.

Cómo convertir el caudal másico en caudal volumétrico

Está claro que los caudalímetros másicos tienen muchas ventajas. Sin embargo, mucha gente del sector sigue acostumbrada a los caudales en volumen. Esto se debe a que, históricamente, la mayoría de los instrumentos de medición miden en caudal volumétrico. Afortunadamente, un flowmeter másico puede proporcionar fácilmente caudales en volumen. Esto se consigue sumando el volumen (es decir, el diámetro de la tubería) a flowmeter.

Condiciones europeas de referencia

Una referencia común en Europa es a 0°C y 1,013 bar. Se puede denominar condición de referencia normal. La condición de referencia normal se marca con una "n" como subíndice en la unidad, por ejemplo mn/seg o^m3n/h.

Tenga en cuenta que la condición de referencia normal europea no es la única norma en la industria. Existe otra condición de referencia estándar europea a 20°C y 1,013 bar. Esta condición de referencia estándar se muestra con una "s" como subíndice en la unidad, como ls/min.

Condiciones de referencia americanas

La condición de referencia estándar americana no es igual a la referencia normal europea. Está marcada con "S" como primera letra de la unidad, como SCFM. Así, las condiciones de referencia son 20°C y 1 bar.

Mientras que el ACFM (abreviatura de "pies cúbicos reales por minuto") es el flujo volumétrico. Tanto los ACFM como los SCFM se utilizan para especificar los compresores, así que ten en cuenta la diferencia.