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Tipos de caudalímetros electromagnéticos

Existen dos tipos, el de inserción y el de línea o plena sección, siendo su principio de funcionamiento lógicamente el mismo, una aplicación de la Ley de inducción de Faraday, pero se diferencian en la forma de montaje de los diferentes elementos que constituyen el sensor sobre la tubería de medición.

Por su funcionamiento, solo pueden medir líquidos que sean conductores de la corriente eléctrica, que aunque el agua pura no lo es, el agua de riego si por llevar elementos en suspensión.

Los caudalímetros electromagnéticos de inserción realizan la medición de la velocidad del caudal en un área concreta de la tubería, representativa de manera aproximada de la sección de toda la tubería.

Los caudalímetros electromagnéticos en línea, en cambio, realizan la medición de la velocidad media de toda la sección de la tubería donde están instalados. Por eso se llaman de plena sección.

Tienen dos diferencias fundamentales. La precisión y la conductividad eléctrica mínima. Los de plena sección son más precisos, porque utilizan toda la sección para calcular la velocidad media, por otro lado, la conductividad eléctrica mínima del líquido suele ser de 5 µS/cm mientras que en los catálogos comerciales nos encontramos que los de línea empiezan en 20 µS/cm para que se pueda realizar la medición.

¿Cómo funciona un caudalímetro electromagnético?

El funcionamiento está basado en la Ley de Inducción electromagnética de Faraday, según la cual entre los extremos de cualquier conductor que atraviese un campo magnético perpendicular, se induce una fuerza electromotriz (diferencia de potencial) proporcional a la velocidad, a la longitud del mismo y a la intensidad del campo magnético que lo atraviesa.

La tensión (E) generada depende de la siguiente ecuación:

E = k ×B × I × v

donde:

E = tensión o voltaje generado entre los dos electrodos

K = factor de proporcionalidad

B = Campo magnético generado por dos bobinas de cobre

L = Longitud del conductor, es la distancia entre electrodos de medición o diámetro interno del tubo de medición. Es un valor constante

V = velocidad del líquido, es la única variable en la ecuación

Se observa que la tensión generada es proporcional a la velocidad del líquido, y por tanto, como conocemos la sección del tubo de medición, podemos conocer el caudal que circula por este.

Caudal: Q = Vm × S por lo que el caudal: Q » E

En un contador electromagnético el conductor es el agua, y la velocidad que se utiliza para el cálculo del caudal es la velocidad media del agua obtenida como ponderación de las velocidades en diferentes zonas de la sección.

Es imprescindible para este equipo que el fluido a medir tenga algo de conductividad, algo que no es un problema con el agua utilizada para riego. La conductividad mínima es del orden de 5 μS/cm por lo que son óptimos para las aplicaciones de riego.

Características

Estos sensores suelen consumir una potencia que puede variar de 5 a 20 W por lo que hay que alimentarlos eléctricamente. Suelen existir tipos para alimentarlos con C.A. (115-240 V; 10-24 V) y con C.C (9-36 V).

El rango de funcionamiento suele ir de 0,1 a 10 m/s con una precisión del orden del 0,5%, incluso en algunos casos mejor y con unas pérdidas de carga inducidas en el sistema mínimas y prácticamente comparables a un tramo de tubería recto al no ser intrusivos.