Se puede usar un medidor de flujo de turbina para medir la cantidad de flujo en un fluido. El tipo más simple de caudalímetro de turbina utiliza un captador magnético que consiste en un alambre de cobre fino enrollado alrededor de un pequeño imán cilíndrico. Cuando el álabe de la turbina atraviesa este imán, se crea un campo magnético y el cambio resultante en el campo magnético induce una corriente en la bobina de alambre. El captador magnético también genera una pequeña cantidad de arrastre magnético en el rotor, aunque este efecto no suele ser significativo con un medidor pequeño. Si el medidor de flujo de turbina se va a usar en largas distancias, debe estar equipado con un preamplificador de campo para convertir los pulsos de baja frecuencia del captador magnético en una onda cuadrada de nivel de voltaje. Esta onda cuadrada de nivel de voltaje es menos susceptible al ruido eléctrico.
Cavitación
La cavitación en un medidor de flujo de turbina ocurre cuando el aire u otro gas se arrastra hacia las palas de la turbina. Esto provoca una caída de presión en la turbina que puede afectar la precisión del medidor. También daña el rotor. Para determinar si se está produciendo cavitación, la presión aguas abajo debe ser igual a 1,25 veces la presión de vapor por la caída de presión. Pequeñas cantidades de aire incorporado no tendrán efecto sobre la presión aguas abajo, pero grandes cantidades pueden destruir el rotor y el medidor.
Este medidor de flujo tiene dos tipos principales de sensores. Los sensores de reluctancia usan una bobina, mientras que los sensores de inductancia usan un imán permanente incrustado en el rotor. Estos sensores producen pulsos de voltaje proporcionales al volumen de líquido que miden.
Materiales
El caudalímetro de turbina es un caudalímetro multipropósito que se utiliza para medir el caudal de varios líquidos. Se pueden utilizar para líquidos sanitarios relativamente limpios o para líquidos más corrosivos. Los más pequeños se pueden instalar en sistemas de tuberías, mientras que los más grandes requieren cimientos de hormigón sustanciales. Dependiendo de su configuración, un caudalímetro de turbina se puede utilizar en diversas industrias, incluidas las industrias de alimentos y bebidas, los sistemas de distribución y la transferencia de custodia de hidrocarburos.
Un caudalímetro de turbina puede equiparse con imanes o sensores para medir la velocidad de los fluidos. Estos están unidos a las palas de la turbina y una pequeña pieza de metal incrustada en el medidor de flujo pasa entre los imanes. El tiempo necesario para cada conexión se puede utilizar para estimar la velocidad del fluido. Un imán funciona para cualquier dirección del flujo de líquido.
Funciones
Un caudalímetro de turbina funciona utilizando energía mecánica para medir la cantidad de fluido que pasa a través de él. El dispositivo incorpora un rotor con palas en ángulo y un eje que está suspendido en el flujo. Cuando la corriente de flujo pasa por el rotor, induce una fuerza hacia adelante que hace que el rotor gire. Un medidor de flujo de turbina puede detectar la tasa de flujo del fluido al juzgar qué tan rápido se mueven las palas del rotor.
La linealidad del caudalímetro de turbina se ve afectada por varios factores, incluidos el perfil de velocidad del caudal, la viscosidad y la temperatura. Para minimizar las no linealidades, los caudalímetros de turbina tienen funciones de linealización complejas integradas. Los avances en la tecnología de bus de campo también permiten la calibración continua de caudalímetros de turbina.
Fiabilidad
Los caudalímetros de turbina se utilizan para medir el caudal volumétrico de líquidos, gases o aire. Dado que su precisión depende del caudal y la presión de un fluido, es importante calibrar el caudalímetro de la turbina con regularidad. Los medidores de flujo se pueden calibrar comparando sus lecturas con otro medidor calibrado o usando una tasa de flujo conocida. Sin embargo, la precisión de los medidores de turbina puede variar en un amplio rango, según el caudal y la temperatura. Por lo tanto, el instrumento debe calibrarse en un rango de flujo específico. La curva de calibración de un medidor de flujo de turbina debe estar dentro de +/-0.1% de su lectura real.
La calibración de un caudalímetro de turbina se basa en el factor de los extremos, que es inferior al factor del rango normal. Por lo tanto, si la tasa de flujo es alta fuera del rango normal, el medidor de flujo de la turbina dará una lectura baja.