El que mide vapor
Es el caudalímetro que se pone donde los demás no llegan: vapor saturado y sobrecalentado, aire comprimido, gas natural y también líquidos, incluso turbios y con partículas. Todo con el mismo equipo, sin nada que se mueva dentro del tubo y con muy poca pérdida de carga. Va de DN15 a DN300, aguanta 300 °C y, en su versión wafer, se monta entre las bridas que ya tienes.
Dentro del tubo hay una barra atravesada —el generador de vórtices—. Cuando el fluido choca con ella, se desprenden remolinos alternos a un lado y a otro, como la estela detrás del pilar de un puente. Lo bonito del asunto es que esos remolinos se sueltan a un ritmo proporcional a la velocidad del fluido: el equipo no mide caudal, cuenta frecuencia, y de ahí sale la velocidad y luego el volumen.
De ese principio salen sus tres virtudes y su límite:
| Consecuencia | Qué significa en planta |
|---|---|
| Nada se mueve dentro | No hay rodamiento, turbina ni engrane que se desgaste: en vapor, donde una turbina dura poco, esto es la diferencia |
| Sirve para vapor, gas y líquido | El mismo principio funciona con los tres, y el mismo modelo de equipo cubre las tres aplicaciones |
| Aguanta suciedad | El fabricante declara que mide también líquidos turbios con partículas pequeñas e impurezas |
| Necesita un caudal mínimo | Por debajo de cierta velocidad no se forman remolinos estables y el equipo simplemente deja de leer |
Ese último punto tiene número: el FV00 trabaja con un Reynolds de 2×10⁴ a 7×10⁶ y una rangeabilidad de 8:1 con líquido de 1000 kg/m³ —y esa relación cambia con la densidad del medio—. Traducido: entre el caudal máximo y el mínimo medibles hay un factor de ocho, no de cien. Si tu línea trabaja a veces al 5 % de su capacidad, hay que decirlo al dimensionar, porque en esa zona el vórtex no mide.
Casi todos los folletos de vórtex publican «1 %» a secas. La hoja técnica del FV00 es más honesta y da una tabla, que es la que hay que mirar antes de comprar:
| Versión | Fluido | Calibre | Exactitud |
|---|---|---|---|
| Sin compensación | Líquido | DN15 a DN300 | 1 % |
| Sin compensación | Gas | DN32 a DN200 | 1 % |
| Sin compensación | Gas | DN15 a DN25, y DN250 a DN300 | 1.5 % |
| Compensado en temperatura y presión | Gas y vapor | DN25 a DN300 | 1.5 % |
Fíjate en la última fila, porque es contraintuitiva: la versión compensada declara peor exactitud que la que no compensa. No es un error de la hoja. Un vórtex mide volumen, y en vapor o gas el volumen no dice nada si no sabes a qué presión y temperatura está —el mismo metro cúbico de vapor pesa muy distinto a 3 bar que a 10—. La versión compensada añade esos dos sensores y calcula la masa real; el 1.5 % es la exactitud del conjunto, e incluye lo que aportan los sensores añadidos. Para vapor, la compensada es la buena aunque su número sea mayor: la otra te da un volumen que no puedes convertir en kilos.
Datos de la hoja técnica del FV00 de HIKMICRO.
| Principio de medición | Vórtex, por calle de vórtices de Kármán |
|---|---|
| Fluidos medidos | Líquidos, gases —incluido gas natural— y vapor saturado y sobrecalentado. También líquidos turbios con partículas e impurezas |
| Calibres | DN15 a DN300 |
| Exactitud | 1 % en líquido; 1 % o 1.5 % en gas según el calibre; 1.5 % en la versión compensada |
| Rangeabilidad | 8:1 con líquido de 1000 kg/m³; varía con la densidad del medio |
| Número de Reynolds | 2×10⁴ a 7×10⁶ |
| Niveles de presión | 0.6, 1.0, 1.6, 2.5 y 4.0 MPa, y Class 150 y Class 300 |
| Temperatura del medio | Según código: −40 a 80 °C, −40 a 150 °C, −40 a 260 °C o −40 a 300 °C |
| Temperatura ambiente | −20 a 55 °C en la versión estándar; −20 a 40 °C en la antideflagrante |
| Partes en contacto con el fluido | Acero inoxidable 304 o 316L, o Hastelloy C |
| Conexión a proceso | Wafer, sin bridas; o bridada según ASME B16.5, EN 1092-1, GB/T 9124 o HG/T |
| Compensación | De temperatura, de presión, de ambas, o ninguna. Sensor de presión de 0.1, 0.35, 1, 1.6, 2.5 o 4 MPa |
| Estructura | Montaje integral, o remoto con cable de señal de 10 o 15 m |
| Señales de salida | 4-20 mA, pulso, HART y Modbus RS485, en cinco combinaciones de pedido |
| Alimentación | 24 V CC ±5 %, o batería de litio de 3.6 V con más de dos años de vida |
| Consumo | Menos de 0.5 W |
| Pantalla | LCD con caudal instantáneo, totalizado, porcentaje y frecuencia de señal a la vez |
| Grado de protección | IP65 |
| Versiones para zona clasificada | Antideflagrante e intrínsecamente segura, esta última para gas en zonas 0, 1 y 2 y polvo en zonas 20, 21 y 22 |
| Conexión eléctrica | M20×1.5 o 1/2 NPT, con prensaestopas de nailon, inoxidable o antideflagrante |
| Puesta a tierra | Obligatoria, con resistencia a tierra menor de 5 Ω |
| Cableado | Cable apantallado de 2 o 3 hilos de 0.5 mm², de menos de 500 m y con resistencia de lazo por debajo de 50 Ω |
Sobre zona clasificada: el FV00 tiene versión antideflagrante y versión intrínsecamente segura —esta última cubre gas en zonas 0, 1 y 2 y polvo en zonas 20, 21 y 22—, pero la hoja técnica no dice bajo qué esquema están certificadas. No afirmamos que sea ATEX o IECEx porque el fabricante no lo escribe. Si tu punto lo exige, lo confirmamos con fábrica antes de cotizar.
El FV00 no viene en cuatro modelos: viene en un modelo con cuatro decisiones de pedido. Estas son, en el orden en que conviene tomarlas.
| Conexión | Cuándo |
|---|---|
| Wafer, sin bridas | La opción compacta y más económica. El cuerpo se aprieta entre dos bridas que ya existen, sin añadir bridas propias. Es la que encaja en líneas secundarias de aire comprimido y gas donde el espacio es el problema |
| Bridada | Cuando la norma de la línea lo exige o el servicio es pesado —vapor de alta temperatura, presiones altas—. Admite ASME B16.5, EN 1092-1, GB/T 9124 y HG/T |
Un detalle de montaje que arruina la medición si se pasa por alto, y que la hoja técnica subraya: la junta de sellado no debe sobresalir hacia el interior del tubo. Un milímetro de empaque metido en la vena perturba el flujo justo donde el equipo lo está leyendo. En la versión wafer, además, el sensor tiene que quedar concéntrico con la tubería.
Ya está explicado arriba: para vapor y gas, compensado; para líquido, no hace falta. Se puede pedir compensación de temperatura, de presión o de las dos, con el sensor de presión ajustado al rango de tu proceso.
Donde esto deja de ser un detalle técnico y pasa a ser el motivo de la compra es en el balance de vapor de una planta y en los gases que fluctúan. Si la presión de la red sube y baja durante el turno, un caudal volumétrico sin corregir no se puede sumar ni repartir por área: el mismo metro cúbico contabilizado a las ocho de la mañana y a las tres de la tarde no representa los mismos kilos. Con compensación de temperatura y presión el equipo entrega masa real, que es lo único que cuadra en un balance y lo único que sirve para repartir el costo del vapor entre departamentos.
Aviso de puesta en marcha de la versión compensada integral, y es de los que cuestan dinero: hay que cerrar la válvula de presión del cuerpo antes de llenar la línea, y abrirla despacio solo cuando ya esté a temperatura y presión de trabajo. Si se llena de golpe, el golpe de ariete o el calor repentino se llevan por delante el sensor de presión. Y si el equipo va a la intemperie, la toma de presión y su codo se aíslan térmicamente.
El transmisor puede ir sobre el propio cuerpo o separado 10 o 15 metros. Hay tres motivos para separarlo, y conviene reconocerlos antes de pedir el equipo:
| Situación | Por qué |
|---|---|
| Temperatura extrema | En una línea de vapor a 300 °C la electrónica sufre. La hoja técnica pide además aislar la tubería para que la temperatura alrededor del amplificador no se dispare, y recuerda que la versión antideflagrante baja su ambiente máximo a 40 °C |
| Vibración severa | El vórtex mide contando la frecuencia de los remolinos, y una tubería que vibra mete frecuencias que compiten con esa señal. Separar el transmisor saca la electrónica de la zona que vibra; aun así, si la vibración es fuerte, la hoja pide además tramos antivibración en la propia línea |
| Acceso imposible | Un display a seis metros de altura, en una zanja o detrás de un equipo no lo lee nadie. El transmisor se baja a la altura de la vista y el sensor se queda donde tiene que estar |
Sobre la vibración conviene ser claro: el montaje remoto protege a la electrónica, no arregla la medición. Si la tubería vibra tanto que perturba la formación de los vórtices, el número seguirá siendo malo con el transmisor a quince metros. Por eso la hoja lista la vibración como causa de lectura inestable y pide resolverla en la línea. Cuéntanos qué hay cerca del punto —bombas, compresores, un tramo mal apoyado— y lo valoramos antes de cotizar.
Con menos de 0.5 W de consumo, el FV00 admite batería de litio de 3.6 V con más de dos años de vida, lo que resuelve puntos de medición donde llevar corriente costaría más que el propio equipo. Con alimentación de 24 V CC, las salidas van de solo pulso a 4-20 mA con HART, pasando por pulso más Modbus.
Dos condiciones eléctricas que la hoja fija y conviene pasar al instalador: el cable debe ser apantallado, de menos de 500 m y con resistencia de lazo por debajo de 50 Ω, y el cuerpo tiene que quedar puesto a tierra con menos de 5 Ω. Un vórtex mal aterrizado da señal cuando no pasa nada por la línea; es la avería número uno de la propia tabla de diagnóstico del fabricante.
El vórtex es exigente con el sitio, más que un electromagnético o un Coriolis. Lo que pide la hoja técnica:
| Requisito | Detalle |
|---|---|
| Tramos rectos | Hace falta tubería recta antes y después, y ningún accesorio aguas arriba que deforme el perfil de velocidades. La longitud depende de qué haya antes: codo, reducción, válvula |
| Mismo diámetro interior | El tubo de aguas arriba y aguas abajo debe tener el mismo interior que el medidor, y el sensor debe quedar concéntrico |
| Posición según el fluido | Horizontal, vertical o inclinado. Con líquidos, el flujo debe ir de abajo hacia arriba; con gases da igual el sentido |
| Soporte en vapor | Midiendo vapor o gases calientes, el soporte del equipo se monta a unos 45° respecto a la vertical |
| Vibración | Evitar tuberías que vibren fuerte; si no hay alternativa, hay que añadir tramos antivibración |
| Entorno eléctrico | Lejos de equipos de alta tensión, variadores de frecuencia y conmutación de alta potencia |
| Reapriete en caliente | En vapor y medios calientes, los tornillos de brida se vuelven a apretar una vez que la línea está llena y a temperatura |
Ninguno de estos puntos es un capricho: los seis primeros salen directamente de la tabla de averías del fabricante, donde las causas más frecuentes de una lectura inestable son turbulencia por falta de tramo recto, vibración, mala tierra e interferencia. Si nos dices qué hay antes y después del punto de medición, te decimos si hace falta mover el equipo de sitio antes de comprarlo.
Su terreno propio es el vapor y el gas, donde casi ningún otro principio compite:
Dónde no elegirlo, dicho claro: si el caudal varía en un rango mayor de 8 a 1, si la línea trabaja habitualmente muy por debajo de su capacidad, o si necesitas medir masa con exactitud de facturación —ahí va un Coriolis FC00—. Y si el fluido es agua conductiva en una línea normal, un electromagnético FE00 es más preciso y menos exigente con la instalación.
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