Cómo seleccionar un medidor de caudal industrial: Coriolis, electromagnético y turbina
La medición de caudal se usa para control de procesos, balance de masa, facturación de transferencia de custodia y eficiencia energética. El primer paso es definir el tipo de fluido (líquido, gas o vapor), su conductividad, viscosidad, presencia de sólidos y el rango de operación. Con estos datos se preseleccionan las tecnologías viables.
1. Medidor de caudal electromagnético (magmeter)
El medidor electromagnético aplica la ley de inducción de Faraday: un campo magnético generado por bobinas induce un voltaje proporcional a la velocidad del líquido. Solo funciona con líquidos conductores (conductividad mayor a aproximadamente 5 µS/cm).
- Ventajas: No tiene partes móviles, no obstruye el flujo, alta exactitud (±0.2 a ±0.5%), insensible a densidad y viscosidad, ideal para lodos y líquidos abrasivos o corrosivos con revestimientos adecuados.
- Limitaciones: No mide gas ni vapor, requiere líquido conductor, y necesita un tramo de tubería lleno para una buena medición.
- Aplicaciones: Agua, aguas residuales, pulpas, ácidos, soluciones caústicas, industria alimentaria (con materiales sanitarios).
MARPATECH representa la línea de caudalímetros electromagnéticos Arkon, adecuados para una amplia gama de líquidos conductores en minería, tratamiento de agua y procesos químicos.
2. Medidor de caudal másico Coriolis
El medidor Coriolis mide simultáneamente masa y densidad aprovechando la deformación de un tubo vibrante por la aceleración de Coriolis del fluido. Es la tecnología más exacta disponible para líquidos y gases.
- Ventajas: Mediciones de masa y densidad independientes de temperatura, presión, viscosidad y perfil de flujo; exactitud de ±0.1% a ±0.2% de lectura; no requiere tramos rectos largos; baja incertidumbre para transferencia de custodia.
- Limitaciones: Mayor caída de presión (restricción interna), costo más alto, sensible a vibraciones externas y al llenado del tubo.
- Aplicaciones: Gases y líquidos de alto valor, transferencia de custodia, dosificación de aditivos, control de densidad en línea, llenado de tanques.
MARPATECH representa los medidores másicos Coriolis Brooks Instrument, referencia mundial en medición de masa y transferencia de custodia.
3. Medidor de caudal por turbina
El medidor de turbina usa el giro de un rotor a una velocidad proporcional a la velocidad del fluido, detectada por sensores magnéticos o fotoeléctricos. Es una tecnología madura, económica y de respuesta rápida.
- Ventajas: Exactitud de ±0.5% a ±1%, amplio rango (alta turndown), respuesta rápida, costo moderado, ideal para fluidos limpios y lubricantes.
- Limitaciones: Partes móviles sujetas a desgaste y bloqueo; no apto para lodos o fluidos con sólidos; sensible a fluctuaciones de viscosidad y a flujos pulsantes.
- Aplicaciones: Hidrocarburos, gas natural (con acondicionamiento), agua limpia, combustibles, lubricantes.
MARPATECH representa los medidores de turbina Hoffer Flow Controls, ampliamente usados en petróleo y gas, combustibles y calibración de otras tecnologías.
4. Medidor de área variable (rotámetro)
El rotámetro mide el flujo por la posición de un flotador dentro de un tubo cónico. Es simple, económico y no requiere energía externa, ideal para indicación local y purgas.
- Ventajas: Bajo costo, sin fuente de alimentación, lectura visual directa, útil para purga de instrumentos y indicación local.
- Limitaciones: Baja exactitud (±2% a ±4%), requiere lectura local (no apto para transmisión a distancia sin opciones), sensible a vacío y a rango limitado.
- Aplicaciones: Purgas, indicación local de gas/líquido, protección de sellos, aplicaciones donde no se requiere alta exactitud.
MARPATECH representa los rotámetros de área variable de tubo metálico Brooks, usados en gas natural, petroquímica y Oil & Gas.
5. Criterios de comparación
| Criterio | Electromagnético | Coriolis | Turbina |
|---|---|---|---|
| Exactitud típica | ±0.2–0.5% | ±0.1–0.2% | ±0.5–1% |
| Fluidos | Líquidos conductores | Líquidos y gases | Líquidos limpios y gas |
| Partes móviles | No | No | Sí (rotor) |
| Caída de presión | Baja | Media/alta | Baja |
| Costo relativo | Medio | Alto | Bajo/medio |
| Mide densidad | No | Sí | No |
Conclusión
La elección del medidor de caudal depende de cuatro factores: el fluido (estado, conductividad, limpieza), la exactitud requerida (control vs custodia), el costo y las condiciones de instalación (tramos rectos, espacio, vibración). Para líquidos conductores de precio moderado, el electromagnético es la opción más robusta; para gases y alta exactitud, el Coriolis; para fluidos limpios y económicos, la turbina.
MARPATECH SAC representa en Perú, Argentina y Colombia a los principales fabricantes de medidores de caudal, incluyendo Brooks, Hoffer y Arkon, y brinda asesoría técnica para seleccionar la tecnología más adecuada a cada proceso.
Preguntas frecuentes
Porque necesita que el fluido sea conductor de electricidad para que la ley de Faraday genere una señal medible. El gas y el vapor no son conductores, por lo que no producen el voltaje inducido necesario.
Cuando se requiere alta exactitud másica, medición de densidad en línea o transferencia de custodia de fluidos de alto valor. Su capacidad de medir masa y densidad sin depender de otras variables justifica la inversión.
Los electromagnéticos y Coriolis en general toleran mejor la falta de tramos rectos. Las turbinas y los rotámetros suelen requerir tramos rectos de 5 a 10 diámetros aguas arriba y 3 a 5 aguas abajo para asegurar un perfil de flujo estable.