Caudalímetro de vórtice

Un caudalímetro de vórtice es un tipo de caudalímetro utilizado para medir caudales de fluidos en un conducto cerrado. ^{[ 1 ]}

Un caudalímetro de vórtice tiene los siguientes componentes: un sensor de flujo que detecta las variaciones de presión debidas al desprendimiento de vórtices de un fluido en un conducto y convierte dichas variaciones en una señal eléctrica; y un procesador de señales que recibe la señal del sensor de flujo y genera una señal de salida correspondiente a las variaciones de presión debidas al desprendimiento de vórtices del fluido en el conducto. ^{[ 2 ]}

Cuando el fluido fluye a través del cuerpo romo a una velocidad determinada, se genera un cinturón de vórtices con disposición alternada detrás de los lados del cuerpo romo, denominado " vórtice de von Kármán ". Dado que ambos lados del generador de vórtices generan el vórtice alternativamente, se produce una pulsación de presión en ambos lados del generador, lo que hace que el detector genere una tensión alterna. El elemento piezoeléctrico encapsulado en el cuerpo de la sonda de detección genera una señal de carga alterna con la misma frecuencia que el vórtice, bajo la acción de la tensión alterna. La frecuencia de estos pulsos es directamente proporcional al caudal. La señal se envía al totalizador de caudal inteligente para su procesamiento después de ser amplificada por el preamplificador.

En cierto rango del número de Reynolds (2×10^4~7×10^6), la relación entre la frecuencia de liberación de vórtices, la velocidad del fluido y el ancho de la superficie de flujo frente al generador de vórtices se puede expresar mediante la siguiente ecuación: ^{[ 3 ]}

${\displaystyle f={\frac {St\times V}{d}}}$dónde${\displaystyle f}$es la frecuencia de liberación del vórtice de Carmen,${\displaystyle St}$es el número de Strouhal ,${\displaystyle V}$es la velocidad, y${\displaystyle d}$es el ancho del cilindro triangular. ^{[ 4 ]}

El caudalímetro de vórtice es un medidor de flujo de amplio espectro que puede utilizarse para la medición y el control de la mayoría de los flujos de vapor, gas y líquido, gracias a su versatilidad única, alta estabilidad y fiabilidad, sin partes móviles, de estructura simple y con baja tasa de fallos. El caudalímetro de vórtice es relativamente económico debido a su sencillo sistema de medición de flujo y facilidad de mantenimiento. Se utiliza ampliamente en aplicaciones industriales pesadas, centrales eléctricas e industrias energéticas, especialmente en procesos de vapor. ^{[ 5 ]}

• Vórtice : flujo de fluido que gira alrededor de un eje de rotación. 
• Desprendimiento de vórtices : efecto de flujo oscilante resultante del paso de un fluido sobre un cuerpo romo. 
• Medición de flujo : cuantificación del movimiento de fluidos a granel.