También podemos hacer combinaciones de medidores en una misma tuberia para, por ejemplo, reducir las pérdidas de carga en la tobera y formar un nuevo conjunto Venturi-tobera como el que se muestra:
(Venturi -Tobera)
La idea de esto es juntar mas las líneas de flujo que salen de la tobera cuando el fluido va demasiado rapido o con muchas particulas en suspension.
Cuando sale el flujo de la tobera convergente( o tobera generalizada, como una placa orificio), éste sale a una apreciable velocidad, y cuando pasa por el cuello del venturi, su velocidad aumenta mucho mas, disminuyendo la presion aun mas y mejorando la precisión de la medición. En el gráfico de la figura se observar comparaciones entre elegir la combinación.
Se observa como el conjunto Venturi tobera genera pérdidas de presión mucho mas bajas que el venturi simple, la tobera, y sobre todo la placa de orificio.
OTROS MEDIDORES
Recientemente se han podido crear otros tipos de medidores de caudales. Entro estos podemos encontrar los medidores de turiba y otros mas avanzados que usan campos magnéticos.
Medidor de turbina
Consiste en una pequeña turbina en una sección de paso de la tuberia. Consta de una longitud de tubería en el centro de la cual hay un rotor de paletas múltiple, montado sobre cojinetes, para que pueda girar con facilidad, y soportado aguas arriba y aguas abajo por un dispositivo de centrado tipo cruceta que, habitualmente, incorpora un enderezador del fluido.
(Medidor de turbina)
La energía cinética del fluido circulando hace girar el rotor con una velocidad angular que, en el margen linealdel medidor, es proporcional a la velocidad media axial del fluido y, por tanto, al caudal volumétrico.
(Triángulo de velocidades a la entrada de la turbina)
En la figura se muestra un esquema simplificado de cómo se puede calcular el flujo que cruza la tubería, conociendo la velocidad de giro de la turbina. Para esto es necesario resolver los respectivos triángulos de velocidad, considerando un flujo no turbulento.
Medidor electromagnético
Este medidor utiliza la ley fisica de los conductores sometidos a campos magnéticos que varian con el tiempo. Es decir, se utilizan fluidos conductores que son pasados a través de campos magneticos, donde éstos adquieren corriente que a su vez es medida usando electrodos que generan una fuerza electromotriz proporcional a la velocidad del fluido.
(Esquema de medidor electromagnético)
Sin embargo, la señal debe ser amplificada, ya que la corriente generada por el paso del fluido a través del campo magnético esmuy pequeña. Además, en las tuberias donde se use este tipo de medidor, se deben utilizar materiales que sean compatibles con el líquido que se transporta. Los materiales más utilizados se pueden citar los siguientes: acero inoxidable no magnético, platino/iridio, monel , hastelo y titanio.
Entre las ventajas más fundamentales se pueden señalar las siguientes:
– No presentan obstrucciones al flujo, por lo que son adecuados para la medida de todo tipo
de suspensiones.
– No generan pérdidas de carga, por lo que son bastante utilizados en grandes tuberías donde la perdida debe ser pequeña
– Se fabrican en mas cantidad y en dsitintos tipos de tamaño(Mucho mas que en otro tipo de medidores que estan limitados por su geometria)
– No son prácticamente afectados por variaciones en la densidad, viscosidad, presión temperatura y, dentro de ciertos límites, conductividad eléctrica.
– No son seriamente afectados por perturbaciones del flujo aguas arriba del medidor.
– Pueden utilizarse para la medida del caudal en cualquiera de las dos direcciones.
Entre las desventajas se pueden destacar las siguientes:
– El líquido cuyo caudal se mide tiene que tener una razonable conductividad eléctrica. Para fines industriales el límite práctico es del orden de 10 &mho cm-1. Esto significa que los líquidos acuosos pueden manejarse adecuadamente, lo que no ocurre con líquidos orgánicos.
– La energía disipada por las bobinas da lugar al calentamiento local del tubo del medidor.