¿Qué son los caudalímetros ultrasónicos?

Los caudalímetros ultrasónicos miden el agua u otros líquidos y, en algunos casos, los gases que fluyen a través de las 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 caudalímetros ultrasónicos se sujetan a las tuberías en lugar de instalarse dentro de ellas, por lo que no es necesario interrumpir el flujo para instalar uno.

Hay dos tipos principales de caudalímetros ultrasónicos: caudalímetros de tiempo de tránsito y caudalímetros 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 caudalímetros de tiempo de tránsito funcionan mejor para líquidos limpios, que no tienen muchas burbujas de aire o partículas sólidas. Los caudalímetros 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 una cierta velocidad o por encima de ella.

Los caudalímetros ultrasónicos de tiempo de tránsito, también llamados caudalímetros de transmisión, utilizan un principio llamado cambio de fase. Dos transductores, que envían y reciben rayos de energía ultrasónica, están colocados a cierta distancia entre sí en la tubería. El medidor mide la cantidad de tiempo que le toma a la energía viajar en cada dirección y encuentra la diferencia entre los dos tiempos. Esta diferencia es directamente proporcional a la velocidad del líquido, que es calculada por el caudalímetro cada vez que toma una medida.

Los caudalímetros ultrasónicos Doppler utilizan el efecto Doppler, que establece que la frecuencia de las ondas sonoras 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 uno solo envía y el otro solo recibe. El transductor emisor envía rayos de energía ultrasónica y las partículas o burbujas en el líquido hacen que cambie la frecuencia de los rayos. Este cambio de frecuencia lo mide el transductor receptor y es proporcional a la velocidad del líquido.

Los caudalímetros ultrasónicos son versátiles, ya que pueden medir el caudal de varios líquidos diferentes, que incluyen no solo agua, sino también aguas residuales, aceites y líquidos que se producen mediante 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 hace midiendo el nivel del agua en el canal, que luego se puede relacionar con el flujo volumétrico.