Rotámetros
Un rotámetro es un tipo de caudalímetro de área variable que mide el caudal de fluidos (líquidos o gases) en un tubo vertical. El dispositivo funciona basándose en la gravedad y las fuerzas dinámicas del fluido. El término “rotámetro” proviene de la rotación del flotador, que se utiliza para indicar el caudal. Los rotámetros son ampliamente utilizados debido a su simplicidad, su rentabilidad y el hecho de que no requieren una fuente de alimentación externa. Proporcionan una indicación visual directa del caudal, lo que los hace fáciles de usar y mantener.
Principios de funcionamiento de los rotámetros
El funcionamiento de un Rotámetro se basa en los principios de gravedad y dinámica de fluidos:
- El fluido entra en el Rotámetro a través de la entrada inferior y fluye hacia arriba a través del tubo cónico.
- El flotador del interior del tubo se eleva por la fuerza del flujo de fluido.
- A medida que el flotador sube, el aumento de la sección transversal del tubo reduce la velocidad del fluido y aumenta el área de flujo.
- El flotador alcanza una posición en la que la fuerza ascendente ejercida por el fluido es igual a la fuerza gravitatoria descendente que actúa sobre el flotador.
- La posición del flotador es proporcional al caudal y se lee en la escala calibrada del tubo.
Fuerzas clave implicadas:
- Flotabilidad: La fuerza ascendente ejercida por el fluido.
- Fuerza gravitatoria: El peso del flotador tirando de él hacia abajo.
- Fuerza de arrastre: La resistencia creada por el flujo alrededor del flotador.
Construcción de rotámetros
Un rotámetro consta de los siguientes componentes principales:
- Tubo cónico:
- De material transparente, como vidrio o plástico (para flujo visible) o metal (para durabilidad en condiciones de alta presión u opacidad).
- El tubo está alineado verticalmente y su diámetro aumenta de abajo hacia arriba.
- Flotador:
- Un objeto sólido (normalmente metal, plástico o cerámica) dentro del tubo.
- El flotador se mueve libremente hacia arriba y hacia abajo en respuesta al caudal de fluido.
- La forma del flotador varía en función de la aplicación (por ejemplo, esférica, elipsoidal o cónica).
- Escala o marcas:
- Las graduaciones o marcas del tubo indican el caudal.
- La calibración es específica para el fluido que se mide (teniendo en cuenta la viscosidad, la densidad y la presión).
- Conexiones de entrada y salida:
- El tubo tiene una entrada en la parte inferior y una salida en la parte superior, lo que permite que el fluido fluya verticalmente hacia arriba.
- Válvula reguladora de caudal (opcional):
- Algunos rotámetros están equipados con una válvula para regular el caudal.
Ventajas de los rotámetros
- Diseño sencillo:
- Fácil de instalar, manejar y mantener.
- No requiere alimentación externa.
- Rentable:
- Económico en comparación con otros dispositivos de medición de caudal.
- Indicación visual directa:
- Proporciona una lectura inmediata e intuitiva del caudal.
- Versátil:
- Adecuado para una amplia gama de fluidos, incluidos líquidos y gases.
- Durabilidad:
- Los rotámetros metálicos y blindados están diseñados para soportar condiciones industriales duras.