Instrumentación Industrial: Medición de Caudal, Fuerza y Presión con Sensores Avanzados

Caudalímetros: Instrumentos Esenciales para la Medición de Fluidos

Un caudalímetro es un instrumento de medida diseñado para la medición del caudal o gasto volumétrico de un fluido, así como para la medición del gasto másico.

Tipos de Caudalímetros

• Mecánicos visuales (de área variable o rotámetros)
• Medidor de Coriolis
• Electromagnéticos
• Vortex
• Ultrasónicos
• Desplazamiento positivo
• Diferencial de presión
• Diferencial de temperatura

Caudalímetros por Ultrasonido

Están basados en la propagación de ondas de sonido en un fluido. Existen dos principios básicos para esta medición.

Caudalímetros Electromagnéticos

Estos instrumentos son ideales para fluidos conductores, ofreciendo alta precisión y fiabilidad en la medición de caudal.

Usos y Aplicaciones Específicas de Caudalímetros

Caudalímetros Vortex

En el caso de los caudalímetros Vortex, el valor mínimo de lectura es menor que para el de placas perforadas. Aun así, su funcionamiento correcto comienza cuando se supera el 10% del valor nominal del mismo.

Caudalímetros Magnéticos

La limitación de estos caudalímetros, antiguamente, radicaba en que el fluido a medir debía tener una conductividad mínima superior a 5 μS.

Caudalímetros de Ultrasonidos

Su precisión y facilidad de instalación (especialmente en el caso de los portátiles) los hacen muy versátiles. Aunque son más caros que los caudalímetros magnéticos, son muy usuales en tuberías de dimensiones desproporcionadas.

Medición de Caudal sobre Gases

La medición de caudal en gases presenta desafíos específicos que requieren tecnologías adaptadas, como los caudalímetros térmicos o de turbina.

Sensores de Fuerza, Peso y Presión en la Industria

Los sistemas automáticos industriales incorporan sensores capaces de medir la fuerza o la presión que se ejerce sobre un cuerpo, siendo fundamentales para el control y la seguridad de procesos.

Categorías de Medición de Presión

• Presión absoluta: Medida con respecto al vacío total.
• Presión relativa: Medida cuando uno de los dos medios tiene presión ambiental (atmosférica).
• Presión diferencial: La diferencia de presión entre dos medios distintos.

Tipos de Celdas de Carga según el Principio de Medición

• Resistivas
• Piezoeléctricas
• Capacitivas
• Análogas
• Digitales
• Inalámbricas (Wireless)

Aplicaciones Comunes de Sensores de Fuerza y Peso

• Mediciones de fuerzas
• Balanzas y básculas industriales
• Básculas de camiones electrónicas
• Medidores electrónicos en grúas
• Pesaje en tanques y silos
• Determinación del centro de gravedad

Pesaje de Tanques, Silos y Tolvas

El pesaje es un método que permite conocer con precisión la cantidad de material que contienen estos recipientes, esencial para el control de inventario y procesos.

Acelerómetro

Se denomina acelerómetro a un instrumento destinado a medir aceleraciones.

Balanzas para Fajas Transportadoras

Este sistema de pesaje se ha diseñado para el control de inventarios y la producción en fajas transportadoras, ayudando a maximizar el uso de materias primas y a la fabricación de productos compatibles.

Galga Extensiométrica

Las galgas extensiométricas proporcionan uno de los métodos más flexibles para la construcción de sensores de fuerza y, en general, de magnitudes físicas fácilmente trasladables a una deformación de un material.

Este sistema de medición es muy usado en construcción para monitorear los asentamientos y deformaciones del hormigón.

Tipos de Galgas Extensiométricas

• Galgas extensiométricas tipo alambre
• Galgas extensiométricas tipo lámina
• Galgas extensiométricas tipo semiconductores
• Galgas extensiométricas estándar
• Galgas extensiométricas múltiples y especiales
• Valores resistivos (relacionados con su principio de funcionamiento)

Sensor de Torque

Un sensor de torque es un transductor que convierte la torsión mecánica de entrada en una señal eléctrica de salida. Los sensores de torque son también comúnmente conocidos como transductores de torque.

Dinamómetro

Se denomina dinamómetro a un instrumento utilizado para medir fuerzas o para pesar objetos.

Sensores de Presión

En la industria existe un amplísimo rango de sensores de presión, la mayoría orientados a medir la presión de un fluido sobre una membrana o elemento sensible.

Sensores de Ultrasonido: Principios y Aplicaciones Industriales

El ultrasonido, de manera sencilla, se entiende como una señal de audio con una frecuencia tan alta que no puede ser captada por el oído humano.

La finalidad principal de los sensores de ultrasonido es convertir la energía mecánica (ondas sonoras) en eléctrica y viceversa, permitiendo la detección y medición sin contacto.

Aplicaciones de los Sensores de Ultrasonido

• Instalaciones de almacenamiento (medición de nivel)
• Sistemas de transporte y logística
• Industria de la alimentación y bebidas
• Procesos de metales: Detección de tornillos mal ajustados o defectos
• Procesos de vidrio
• Procesos de plástico
• Supervisión de materiales a granel
• Verificación de objetos en envases transparentes
• Medición de altura y distancia
• Sistemas de lavado de coches (detección de vehículos)