¿Qué son los caudalímetros ultrasónicos?

Los medidores de flujo ultrasónicos miden agua u otros líquidos y, en algunos casos, gases, que fluyen a través de tuberías. Estos medidores pueden medir tanto la velocidad como el flujo volumétrico de un líquido. Son fáciles de usar porque, a diferencia de la mayoría de los tipos de medidores, los medidores de flujo ultrasónicos se adhieren a las tuberías en lugar de instalarse dentro de ellas, por lo que no es necesario interrumpir el flujo para instalar una.

Hay dos tipos principales de medidor de flujo ultrasónico: medidores de flujo de tiempo de tránsito y medidores de flujo Doppler. Ambos tipos se sujetan al exterior de las tuberías, pero difieren en el método utilizado para medir el flujo, y cada método tiene sus propias ventajas y desventajas. Los medidores de flujo de tiempo de tránsito funcionan mejor para líquidos limpios, que no tienen muchas burbujas de aire o partículas sólidas. Los medidores de flujo Doppler, por el contrario, requieren que el líquido tenga burbujas o partículas para medir el flujo, pero también requieren que el líquido se mueva a cierta velocidad o por encima de ella.

Los medidores de flujo ultrasónicos de tiempo de tránsito, también llamados medidores de flujo de transmisión, utilizan un principio llamado desplazamiento de fase. Dos transductores, que envían y reciben haces de energía ultrasónica, se colocan a cierta distancia uno del otro en la tubería. El medidor mide la cantidad de tiempo que tarda la energía en viajar en cada dirección, y encuentra la diferencia entre las dos veces. Esta diferencia es directamente proporcional a la velocidad del líquido, que el caudalímetro calcula cada vez que realiza una medición.

Los medidores de flujo ultrasónicos Doppler utilizan el efecto Doppler, que establece que la frecuencia de las ondas de sonido depende de cómo se mueven tanto la fuente como el observador del sonido. Al igual que los medidores de tiempo de tránsito, las variedades Doppler usan dos transductores, pero un transductor solo envía y el otro solo recibe. El transductor emisor envía haces de energía ultrasónica, y las partículas o burbujas en el líquido provocan que la frecuencia de los haces cambie. Este cambio en la frecuencia es medido por el transductor receptor, y es proporcional a la velocidad del líquido.

Los medidores de flujo ultrasónicos son versátiles, ya que pueden medir el flujo de varios líquidos diferentes, que incluyen no solo agua sino también aguas residuales, aceites y líquidos producidos por procesos industriales. Estos medidores se usan más comúnmente para medir el flujo en tuberías, pero también se pueden usar para medirlo en canales abiertos. Esto se realiza midiendo el nivel de agua en el canal, que luego puede estar relacionado con el flujo volumétrico.