Rotámetros

Rotámetros

Los rotámetros son medidores de área variable en los cuales un flotador cambia su posición dentro de un tubo, proporcionalmente al flujo de un fluido. Consiste en un semicono en posición invertida, de tal forma que la velocidad del flujo va disminuyendo a medida que este avanza en el medidor.

Mientras que la placa de orificio mantiene una restricción constante al flujo, y la caída de presión resultante aumenta al aumentar el flujo, el rotámetro varia el área de la restricción para mantener una caída de presión constante.

Un rotámetro está constituido por un tubo vertical de área interna variable, a través del cual se mueve el flujo en sentido ascendente. Un flotador bien sea esférico o cónico, que tiene una densidad mayor que la del fluido, crea un pasaje anular entre su máxima circunferencia y el interior del tubo. En un rotámetro clásico el flotador se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro del tubo, el cual se encuentra graduado para indicar la tasa de flujo a la posición del flotador. Si el tubo no es transparente (por ejemplo metálico), la posición del flotador puede indicarse eléctrica o neumáticamente. La exactitud de un rotámetro puede variar entre 0,5 y 5% de la tasa de flujo. El rango puede variar desde una fricción de cm/min hasta 3000 gpm. Puede medir flujo de líquidos, gases y vapores, y es insensible a las configuraciones de tuberías aguas arriba.

Los rotámetros se encuentran disponibles en una amplia variedad de estilos. Los materiales del tubo, la forma y materiales del flotador, el tipo de conexiones, las longitudes de escala, la presión y la temperatura a la que puede operar, varían para cubrir un amplio rango de condiciones de servicio. Los rotámetros son usados para la medición de caudales de fluidos con viscosidades normales y bastantes limpios.

La capacidad de un rotámetro se calcula en base al flujo de aire equivalente para servicios de gas o vapor; y en base al flujo de agua equivalente para servicios de líquidos. Los fabricantes proporcionan las tablas de capacidad para varios diámetros de tubos y para diferentes tipos de flotador, basados en flujos de agua y aire a condiciones estándar.

Características del Rotámetro

Linealidad: El flujo es proporcional al área, por lo que la escala es casi lineal, especialmente si el ángulo del cono es pequeño. Un rotámetro típico tiene una escala que se aleja de lo lineal en un 5 %.

Exactitud: Esta varía con la longitud de la escala y el grado de calibración. Es común una exactitud de ± 2% de la escala completa.

Repetibilidad: Es excelente.

Capacidad: Los rotámetros son los instrumentos más comúnmente utilizados en la medición de pequeños flujos

Ventajas:

• Se pueden obtener lecturas locales del flujo y en forma de señales.

• La escala es casi lineal.

• No requieren gran longitud de tubería antes y después del medidor.

• Son resistentes a fluidos corrosivos

Desventajas:

• Son sensibles a los cambios de viscosidad del fluido.

• El tubo de virio es poco resistente.

• Para rotámetros de más de 4" el costo es elevado.

Principio de funcionamiento del rotámetro

Su operación está basada en el principio de área variable, donde el flujo del fluido actúa sobre un flotador en un tubo delgado, incrementando el área de paso del fluido. Ante un aumento del flujo, la altura del flotador es incrementada, siendo directamente proporcional al flujo. El flotador se mueve de forma vertical en el tubo en proporción, al flujo del fluido y al área entre el flotador y las paredes del tubo, alcanzado una posición de equilibrio entre la fuerza ejercida por el fluido y la fuerza gravitacional. Para satisfacer el equilibrio de fuerzas, el flotador del rotámetro asume distintas posiciones para cada flujo del fluido. El rotámetro es muy popular porque tiene una escala lineal, un gran rango de medición y una baja caída depresión, es simple de instalar y mantener, puede ser construido con diversos materiales dependiendo del rango de presiones y temperaturas en la cual va a trabajar. El tubo puede ser de vidrio y el flotador de acero inoxidable para favorecer la resistencia a la corrosión. La escala del rotámetro puede ser calibrada para una lectura directa del flujo del líquido o aire.

Tipos de rotámetros y sus aplicaciones

Según su aplicación, los rotámetros se pueden clasificar en rotámetros de purga, de indicación directa con indicación magnética y transmisión neumática y electrónica.

Rotámetro de purga: Se utilizan para caudales pequeños, en sus aplicaciones se destaca la purga hidráulica de sellos mecánicos en bombas, la medición por burbujeo, la purga de elementos de presión diferencial entre algunas.

Rotámetro de vidrio: Adoptan distintas disposiciones como: llevar placas laterales, sellamiento con ventanas de cristal para observar el tubo, disponen de armadura de seguridad y de anti-hielo con gel de sílice para evitar la humedad, entre algunas cosas.

Rotámetro Bypass

Es un medidor de caudal de fluido, por lo tanto no de la presión diferencial, la escala de medida de este rotámetro es lineal y no de raíz cuadrada como se podría suponer siendo el elemento de medida un diafragma.

Transductores eléctricos

Se acoplan a rotámetros y pueden ser de varios tipos:

 Potencio métrico: Consiste en una varilla que sigue magnéticamente el movimiento del flotador dentro de un tubo y que mueve el brazo de un potenciómetro. El sistema presenta la desventaja del envejecimiento y desgaste característicos del potenciómetro.

 Puente de impedancias: Consiste en un mecanismo de indicación actuado magnéticamente, un transformador diferencial de núcleo móvil y un convertidor. Al variar el caudal, un imán montado en el flotador o en la varilla de extensión del mismo hace girar un mecanismo magnético

...