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SENSORES de CAUDAL

¿Qué es un sensor de caudal o caudalímetro?

Se trata de un sensor que mide el paso de un fluido a través de una superficie. En adelante, solo se hablará de los Caudalímetros que se usan para medir el caudal de agua que pasa a través de una tubería porque es lo que nos interesa.

Para medir caudal en tuberías pertenecientes a redes de riego cerradas se suelen utilizar los siguientes tipos de caudalímetros:

- - Caudalímetros electromagnéticos
  - Caudalímetros ultrasónicos
  - Contadores mecánicos con emisores de pulsos
  - Dependiendo del punto donde queramos medir el caudal, en la red de riego, utilizaremos un tipo u otro

Los electromagnéticos y ultrasónicos se utilizan principalmente para controlar el caudal en las conducciones principales, y en las salidas de estaciones de bombeo o balsas. El principio de medida de estos dos tipos pasa siempre por determinar la velocidad del agua en un punto de la tubería de sección conocida e indica el volumen instantáneo (Litros/hora) pues se conoce la sección del tubo donde está instalado, y por eso, a estos, principalmente se les llama Medidores de Caudal o CAUDALÍMETROS o flujometros. Cada vez más se están convirtiendo en instrumentos comunes en las redes de riego.

Los contadores mecánicos con emisores de pulsos tienen un funcionamiento muy sencillo, está basado en el cierre de un pequeño interruptor durante un tiempo pequeño cada vez que ha pasado un volumen de agua estándar por el instrumento insertado en la tubería. Contando las veces que se cierra el interruptor podemos totalizar el volumen de agua que ha circulado durante un periodo de tiempo determinado, por esta razón se les llama contadores de agua o cuenta litros. Son baratos y de fácil instalación. En regadíos se utilizan principalmente como elemento de tarificación, aunque últimamente se están utilizando mucho como elemento de control del riego a nivel de parcela.

Aplicaciones de estos sensores en la agricultura

- - Gestión de los riegos
    - - Gestión de la dotación
      - Control de la facturación
      - Determinación de perdidas en la red
      - etc…
  - Riego de precisión

El uso de contadores de agua está cada vez más extendido en la Agricultura, forzado por aspectos legales y de aprovechamiento hidráulico, y últimamente por el conocimiento preciso del agua consumida en cada parcela de riego, y es por ello fundamental conocer las características de estos instrumentos de medida, así como su forma de instalación y su mantenimiento.

Características metrológicas establecidas en la normativa

- - Normativa
  - Errores máximos: Caudales: Q1, Q2, Q3 y Q4
  - Clases: A, B y C
  - Presión de trabajo

Principio de funcionamiento. Tipos

Hemos comentado que, para medir el caudal en redes de riego cerradas, en la agricultura, se suelen utilizar tres tipos de caudalímetros. Su funcionamiento y las diferentes variantes que nos podemos encontrar en el mercado las podemos ver en los siguientes artículos:

Caudalímetros electromagnéticos
Caudalímetros ultrasónicos
Contadores mecánicos con emisores de pulsos (Emisores de pulsos)

Un resumen de sus características las podemos ver en la siguiente tabla.

← Fig: Comparativa entre las diferentes tecnologías de contadores de agua mecánicos.

Como elegir un sensor de caudal

En la selección de estos sensores hay que seguir una serie de recomendaciones que nos permitirán evitar la comisión de errores típicos y conocidos.

Actualmente, la combinación de tecnologías, así como las variables de caudales (Q3 y R) disponibles permiten contar con un amplísimo abanico de posibilidades a la hora de seleccionar el contador, si a estas añadimos parámetros como las longitudes, alturas, diámetros de roscas, etc., las posibilidades se hacen innumerables.

Veamos seguidamente de una forma clara los parámetros más significativos de cara a buscar en el mercado las soluciones que mejor se adapten a nuestras circunstancias. Se detallarán aspectos que de forma general se deberían especificar para la definición del equipo de medida deseado en base a las necesidades técnicas requeridas en cada caso.

- Legislación aplicable:

Evaluación de la conformidad: Antes de instalar un contador debemos verificar que tiene su evaluación de conformidad expedido por un organismo notificado, no es solo suficiente una declaración responsable del fabricante.

Uno de los aspectos importantes para nosotros de este documento es que se garantiza que los contadores deben respetar los errores máximos permitidos en toda la vida útil del contador; Y que el contador, no explotará el error máximo permitido, de hay que se fije un ratio mínimo entre los caudales nominales y el de inicio de R = Q3/Q1 > 40

Características metrológicas

Características de medición

Características dimensionales y de conexión

Condicionantes derivados de la telelectura
Perfiles de caudal
Tipología

DIMENSIONADO: El dimensionado de contadores de agua para riego se efectúa teniendo en cuenta su caudal nominal, que es aquel para el cual el contador puede funcionar de manera continua sin deterioro (ISO-4064). Este caudal nominal no es único para cada diámetro y puede variar dependiendo del diseño de cada fabricante.

Una adecuada elección de la capacidad de caudal es fundamental en cualquier aparato de medida ya que hace que aumenta su durabilidad, es decir, su vida útil y garantiza una correcta medición de los consumos.

En el caso de los contadores de agua, un infradimensionado implica que por el instrumento circulen caudales excesivamente altos, lo que dañaría en un periodo corto de tiempo sus elementos internos, deteriorando su curva de error. Por el contrario, un contador sobredimensionado trabaja en la zona inferior del rango de medida donde los errores de medición son más elevados.

Por tanto, para dimensionar correctamente un contador de riego, se debe conocer primero los caudales de agua que van a circular por él, y segundo el tiempo durante el cual circularán estos caudales. Con un tiempo de uso o riego largo conviene elegir un contador que ajuste su caudal nominal a los caudales circulantes. En cambio, si los periodos de riego son más cortos y separados en el tiempo, es admisible el uso de contadores de calibres más pequeños, siempre y cuando los caudales circulantes no superen el Qmax del mismo.

Incluso en el caso de contadores de igual diámetro, existen diferencias entre los parámetros de cada modelo comercial.

Como instalar un sensor de caudal

A efectos prácticos, es recomendable que la instalación de los contadores, la calidad del agua, la manipulación de los contadores, etc. afecte de la menor manera posible a los errores máximos de los contadores durante su uso. para ello es recomendable tener en cuenta una serie de recomendaciones, dadas normalmente por el fabricante.

Por lo que se debe hacer una un completo análisis de las circunstancias particulares de la instalación, a modo informativo se pueden considerar:

- - Calidad del agua
  - Posición horizontal o vertical
  - Ubicación del contador
  - Sistema de telelectura aplicable