Para el fluido que se lleva por delante a los demás
Un líquido con sólidos en suspensión rompe caudalímetros: desgasta lo que roza, atasca lo que gira y ensucia lo que sobresale. El FE03 es la versión de la serie FE0 preparada para eso —lodo, slurry, fibra de pulpa, aguas con limo—, con electrodos de carburo de tungsteno y revestimiento de poliuretano. Y con la ventaja que da el principio: dentro del tubo no hay nada, ni turbina, ni rotor, ni cuerpo que estorbe al paso.
La razón no es la electrónica: es la geometría. Un caudalímetro de turbina, de rueda oval o de área variable mide porque algo se mueve o algo se interpone dentro de la tubería, y en un fluido con sólidos eso se desgasta, se traba o se recubre hasta dejar de medir. El electromagnético no tiene nada de eso: el tubo por dentro es liso y del mismo diámetro que la línea.
Eso trae tres consecuencias prácticas que en una línea de lodos valen dinero: no introduce pérdida de carga —importante cuando bombeas un fluido denso—, no hay pieza de desgaste que reponer, y no queda ningún recoveco donde el sólido se acumule y acabe formando tapón.
Lo que sí desgasta un lodo son las dos partes que tocan el fluido: el revestimiento y los electrodos. Ahí es donde el FE03 se diferencia de sus tres hermanos, y es lo que hay que acertar al pedirlo.
Este modelo es el único de la serie que no baja de 1 m/s: los otros tres arrancan en 0.5 m/s y el FE02 llega hasta 0.01. No es una limitación de la electrónica, es física del fluido. Por debajo de cierta velocidad el sólido deja de ir en suspensión y empieza a sedimentar en el fondo del tubo.
| Velocidad | Qué pasa |
|---|---|
| Por debajo de 1 m/s | Fuera del rango declarado del equipo. El sólido tiende a sedimentar y la lectura deja de representar lo que pasa por la línea |
| De 1 a 3 m/s | La franja recomendada. Suficiente para mantener el sólido en suspensión y para que el propio flujo limpie el tubo |
| Por encima de 3 m/s | El fabricante pide no pasar de ahí con fluidos muy abrasivos: por encima, el desgaste del revestimiento y de los electrodos se acelera |
Dicho de otra forma: el FE03 tiene una ventana de trabajo estrecha, de 1 a 3 m/s, y acertar el diámetro del sensor importa aquí más que en ningún otro modelo de la serie. Con el caudal real en la mano se calcula; con el diámetro de la tubería, no. Y si la línea trabaja habitualmente por debajo de 1 m/s, hay que resolverlo con un sensor de calibre menor y reducciones —con el cono por debajo de 15°, como pide la hoja técnica—, no forzando el equipo.
Datos de la guía de selección de la serie FE de HIKMICRO, leyendo las columnas del FE03 en sus dos conexiones: bridada y wafer.
| Principio de medición | Electromagnético (ley de Faraday) |
|---|---|
| Fluido | Líquidos con sólidos en suspensión: lodos, slurry y pulpa |
| Contenido de sólidos | Hasta 7 % en lodo y 3 % en pulpa, según el fabricante |
| Rango de caudal | 1 a 12 m/s |
| Diámetro, conexión bridada | DN10 a DN600 |
| Diámetro, conexión wafer | DN50 a DN200 |
| Precisión | 0.5 % |
| Conductividad mínima del líquido | Mayor o igual a 5 µS/cm |
| Revestimiento interior | Bridado: poliuretano, PFA, FEP o PTFE según el diámetro. Wafer: PTFE |
| Material de electrodos | Carburo de tungsteno para medios abrasivos; también 316L, Hastelloy C, titanio, tantalio o aleación platino-iridio |
| Temperatura del fluido | La fija el revestimiento: hasta 180 °C con PFA, 140 °C con FEP, 110 °C con PTFE y 80 °C con poliuretano. Versión desde −40 °C |
| Presión de trabajo | 4.0 MPa hasta DN80; 1.6 MPa de DN100 a DN200; 1.0 MPa desde DN250 |
| Normas de brida | PN6, PN10, PN16 y PN25, además de las series JIS y ANSI de la serie FE |
| Señales de salida | 4-20 mA + pulso + Modbus; HART opcional |
| Montaje del transmisor | Compacto sobre el sensor, o remoto |
| Grado de protección | IP65 o IP67 en montaje compacto. En montaje remoto el sensor llega a IP68 |
| Alimentación | 24 V CC (−20 % / +15 %) o 220 V CA (−15 % / +10 %), 47.5 a 63 Hz |
| Versión antideflagrante | Opcional, con certificación NEPSI |
| Carcasa del sensor | Acero al carbono, con inoxidable opcional |
| Puesta a tierra | Anillo de tierra en 304, 316L, Hastelloy C, titanio o tantalio, o tercer electrodo de tierra |
| Escenarios declarados | Fibra de pulpa en la industria papelera; aguas residuales con contenido de limo en plantas de tratamiento |
Sobre la versión antideflagrante: la hoja técnica la ofrece con certificación NEPSI, el esquema chino de equipos para atmósferas explosivas. No equivale a ATEX ni a IECEx, que son los que suelen pedirse en México. Si el punto de medición está en zona clasificada —y en jales, digestores y líneas de biogás lo está a menudo—, díselo al especialista antes de cotizar.
En el resto de la serie el revestimiento se elige por resistencia química. En el FE03 se elige, casi siempre, por resistencia al desgaste, y eso invierte el orden de preferencia: el material más caro y más resistente químicamente resulta ser el peor de los cuatro para un lodo.
| Revestimiento | Hasta | Frente a un lodo |
|---|---|---|
| Poliuretano | 80 °C | La opción natural aquí. Elástico y con una resistencia a la abrasión muy superior a la de los tres fluoropolímeros. Su punto flojo son los ácidos y los álcalis |
| PFA | 180 °C | La opción cuando el lodo además es químicamente agresivo o va caliente. Resiste ácidos, álcalis y disolventes, pero no la abrasión |
| FEP | 140 °C | Antiadherente e hidrófobo, útil si el sólido tiende a pegarse. Tampoco resiste bien la abrasión |
| PTFE | 110 °C | El más estable químicamente, y el único disponible en la versión wafer. Poca resistencia al desgaste y mal comportamiento en vacío |
La regla práctica: si el lodo es abrasivo y no es corrosivo, poliuretano; si además ataca químicamente o pasa de 80 °C, hay que subir a PFA y asumir que el desgaste será mayor. En las líneas más finas la elección se estrecha: en DN10 y DN15 solo hay FEP y PFA, el PTFE entra en DN20 y el poliuretano, en DN25.
Es la otra mitad del problema, y aquí la hoja técnica es explícita sobre cuál toca:
| Material | Cuándo se usa |
|---|---|
| Carburo de tungsteno | El de este equipo. Buena resistencia a la abrasión y, además, reduce el ruido eléctrico que generan las partículas al golpear el electrodo. El fabricante lo ejemplifica con pulpa de papel |
| Acero inoxidable 316L | La opción por defecto de la serie: agua, aguas residuales y medios ligeramente corrosivos |
| Hastelloy C | Ácidos oxidantes —nítrico, mezclas— y sales oxidantes |
| Titanio | Casi cualquier medio químico, salvo ácido fluorhídrico, oleum, nítrico fumante y álcalis |
| Tantalio | Agua de mar, cloruros e hipocloritos, ácidos orgánicos y álcalis. No con ácidos reductores puros |
| Aleación platino-iridio | Amplio espectro de ácidos, álcalis y sales. No resiste agua regia |
Ese segundo efecto del carburo de tungsteno —menos ruido en la señal— es el que no se ve en la hoja de datos y sí se nota en planta. En un lodo, cada partícula que golpea el electrodo mete un pico eléctrico en la medición; con el material adecuado la lectura sale más limpia, no solo dura más.
| Conexión | Diámetros | Revestimiento | Electrodos |
|---|---|---|---|
| Bridada | DN10 a DN600 | Poliuretano, PFA, FEP y PTFE | Los seis materiales |
| Wafer | DN50 a DN200 | PTFE | Los seis materiales |
Leído al derecho: si quieres poliuretano —y en un lodo lo vas a querer— tienes que ir a la versión bridada. La wafer es más compacta y más barata, pero la tabla de codificación la ata al PTFE, que es justo el que peor aguanta la abrasión. Hay un detalle a confirmar aquí: otra tabla de la misma hoja técnica sugiere que el wafer también admitiría poliuretano, así que si esa combinación te interesa, la consultamos con fábrica antes de cotizar en vez de darla por hecha. Y si vas a trabajar por encima de 140 °C, el fabricante pide montaje remoto del transmisor.
Las cuatro versiones comparten principio, salidas, alimentación y velocidad máxima. Lo que cambia es hasta dónde llega cada una:
| Modelo | Para qué | Diámetro máximo | Caudal | Límite del fluido |
|---|---|---|---|---|
| FE00 | Proceso estándar | DN1200 | 0.5 a 12 m/s | Desde 5 µS/cm |
| FE01 | Baja conductividad | DN600 | 0.5 a 12 m/s | Desde 1 µS/cm |
| FE02 | Micro flujo | DN40 | Desde 0.01 m/s | Desde 5 µS/cm |
| FE03 | Lodos y pulpas | DN600 | 1 a 12 m/s | Sólidos en suspensión: lodo 7 %, pulpa 3 % |
Leído al derecho: el FE03 se elige por lo que lleva el líquido, no por el tamaño de la línea. Si el fluido es limpio, el FE00 hace el mismo trabajo con más rango de diámetro y la opción de 0.3 % de precisión. Las cuatro están en la página de la serie.
Cuando lo que pasa por la tubería no es solo líquido. Los escenarios que declara el fabricante son la pulpa papelera y las aguas residuales con limo, pero el mismo problema aparece en media planta:
Un apunte de instalación que en lodos es decisivo: el tubo tiene que ir siempre lleno. Un electromagnético que trabaja a tubería parcialmente llena no da una lectura mala, da una lectura sin sentido. En líneas con sólidos, además, conviene el montaje en tramo vertical con el flujo hacia arriba: así el tubo se mantiene lleno por sí solo y el sólido no se deposita en la parte baja del sensor.
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Donde hay lodo bombeado hay un punto de medición para este equipo:
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