Al escoger medidores de flujo, se deberían tomar en cuenta factores intangibles como la familiaridad del personal de la planta, su experiencia con calibración y mantenimiento, disponibilidad de repuestos, e historial de tiempo promedio entre fallas, etc., en el sitio de la planta en particular. También se recomienda que se calcule el costo de la instalación solo después de dar estos pasos. Uno de los errores de medición de flujo más frecuentes es la inversión de esta secuencia: en lugar de seleccionar un sensor que tendrá un desempeño correcto, se intenta justificar el uso de un dispositivo sólo porque es menos costoso. Estas compras "económicas" pueden ser las instalaciones más costosas.
La base de una buena selección de un flujometro es una comprensión clara de los requisitos de la aplicación en particular. Por lo tanto, se deberá invertir tiempo en evaluar por completo la naturaleza del fluido de proceso y de la instalación en general.
El primer paso en la selección de un sensor de flujo es determinar si la información del caudal debería ser continua o totalizada, y si esta información se necesita en forma local o remota. Si es remota, ¿debería ser el transmisor, analógico, digital o compartido? Si es compartida, ¿cuál es la frecuencia requerida (mínima) de actualización de datos? Una vez que se contesten estas preguntas, deberá efectuarse una evaluación de las propiedades y características de flujo del líquido de proceso, y de la tubería en que se conectará el flujometro. Para acercarnos a esta tarea de manera sistemática, se han desarrollado formularios que requieren que se llenen los siguientes tipos de datos para cada aplicación: Descargue el formulario de evaluación del flujometro
Características de flujo y fluido: En esta sección de la tabla, se da el nombre del fluido y se indican su presión, temperatura, caída de presión permisible, densidad (o gravedad específica), conductividad, viscosidad (¿es newtoniano o no?) y presión de vapor a la temperatura operativa máxima, junto con una indicación de cómo estas propiedades podrían variar o interactuar. Además, se deberá proporcionar toda la información de seguridad o toxicidad, junto con datos detallados de la composición del fluido, presencia de burbujas (abrasivas o suaves, tamaño de partículas, fibras), tendencia a recubrir y cualidades de transmisión de luz (¿opaco, traslúcido o transparente?).
Al seleccionar medidores de flujo, se deberán dar los valores mínimos y máximos esperados de presión y temperatura además de los valores de operación normales. Si el flujo puede invertirse, si no siempre llena la tubería, si se puede generar un patrón de flujo de varias fases (aire-sólidos-líquido), si son probables la aeración o la pulsación, si pueden ocurrir cambios bruscos en la temperatura, o si se necesitan precauciones especiales durante la limpieza y el mantenimiento: esos hechos también se deberían anotar.
Respecto a la tubería y el área en la que se van a ubicar los medidores de flujo, considere:
Para la tubería, su dirección (evite flujo hacia abajo en aplicaciones con líquidos), tamaño, material, cédula, clasificación de brida-presión, accesibilidad, giros corriente arriba o abajo, válvulas, reguladores, y tramos de tubería recta disponibles.
El ingeniero encargado de la especificación debe saber si hay vibración o campos magnéticos presentes en el área o si son posibles, si el área está clasificada para riesgos de explosión, o si hay otros requisitos especiales como cumplimiento con regulaciones sanitarias o de limpieza in situ (clean-in-place, CIP).
El siguiente paso es determinar el rango de medidor requerido al identificar los flujos mínimo y máximo (másico o volumétrico) que se medirán. Después de eso, se determina la precisión de la medición de flujo requerida. La precisión se especifica típicamente como unidades de porcentaje de la lectura real (AR), en porcentaje de intervalo calibrado (CS), o en porcentaje de escala completa (FS). Los requisitos de precisión se deberán declarar por separado a caudales mínimo, normal y máximo. A menos que conozca esos requisitos, el desempeño de su flujometro puede no ser aceptable en el rango completo.
En aplicaciones en las que los productos se venden o compran según una lectura de medidor, una precisión absoluta es crucial. En otras aplicaciones, la repetibilidad puede ser más importante que la precisión absoluta. Por lo tanto, es aconsejable establecer por separado los requisitos de precisión y repetibilidad de cada aplicación y declarar ambos en las especificaciones.
Cuando la precisión de un flujometro se declara en unidades de % CS o % FS, su error absoluto aumentará a medida que el caudal medido baja. Si el error del medidor se declara en % AR, el error en términos absolutos es igual a flujos altos o bajos. Debido a que escala completa (FS) siempre es una cantidad más grande que el intervalo calibrado (CS), un sensor con un desempeño en % FS siempre tendrá un error más grande que uno con la misma especificación en % CS. Por lo tanto, para comparar con equidad, es aconsejable convertir todas las declaraciones de error en las mismas unidades de % AR.
En especificaciones de flujometro bien preparadas, todas las declaraciones de precisión se convierten en unidades de % AR uniformes y estos requisitos de % AR se especifican por separado para flujos mínimo, normal o máximo. Todas las especificaciones y propuestas de medidores de flujo deberán declarar claramente la precisión y la repetibilidad del medidor a flujos mínimo , normal y máximo.
Si se puede obtener un desempeño de medición aceptable de dos categorías de flujometro diferente y una no tiene piezas móviles, seleccione la que no tienen piezas móviles. Las piezas móviles son una posible fuente de problemas, no solo por las obvias razones de desgaste, lubricación y sensibilidad al recubrimiento, sino también porque las piezas móviles exigen espacios libres que a veces introducen un "deslizamiento" en el flujo que se está midiendo. Incluso con medidores bien mantenidos y calibrados, este flujo sin medir varía con los cambios en la viscosidad y temperatura del fluido. Los cambios en la temperatura también cambian las dimensiones internas del medidor y exigen compensación.
Además, si se puede obtener el mismo desempeño de un flujometro completo y de un sensor de punto, normalmente es aconsejable usar el flujometro. Debido a que los sensores de punto no ven el flujo completo, leen con precisión sólo si se insertan a una profundidad en la cual la velocidad del flujo es el promedio del perfil de velocidad en el tubo. Incluso si este punto se determina cuidadosamente en el momento de calibración, no es probable que quede inalterado, puesto que los perfiles de velocidad cambian con el caudal, la viscosidad, la temperatura y otros factores.
Antes de especificar un flujometro, también es aconsejable determinar si la información de flujo será más útil si se presenta en unidades de masa o volumétricas. Al medir el flujo de materiales compresibles, el caudal volumétrico no es muy significativo a menos que la densidad (y a veces también la viscosidad) sea constante. Cuando se mide la velocidad (caudal volumétrico) de líquidos incompresibles, la presencia de burbujas suspendidas causará error; por lo tanto, se deben eliminar el aire y el gas antes de que el fluido llegue al medidor. En otros sensores de velocidad, los revestimientos de la tubería pueden causar problemas (ultrasónicos), o el medidor puede dejar de funcionar si el número de Reynolds es demasiado bajo (en medidores de tipo de contador de turbulencia de Karman, se requiere RD > 20,000).
A la vista de estos factores, se deberán tener en mente los medidores de flujo másicos, que son insensibles a las variaciones de densidad, presión y viscosidad, y no resultan afectados por los cambios en el número de Reynolds. En la industria química también se subutilizan los diversos canales que pueden medir el flujo en tuberías parcialmente llenas y pueden pasar grandes sólidos flotantes o asentables.