Los medidores de desplazamiento positivo (PD) son dispositivos utilizados principalmente para medir el flujo de líquidos, aunque existen versiones adaptadas para gases. Su principio de funcionamiento consiste en separar la corriente de flujo en segmentos volumétricos individuales, transportándolos a través del medidor. Al contar estos segmentos, se obtiene el volumen total de fluido que pasa por el medidor.

Los medidores de desplazamiento positivo funcionan de la siguiente manera:

• El fluido es dirigido hacia cámaras o compartimientos internos del medidor.
• Estos compartimientos se llenan y vacían alternativamente, separando el fluido en volúmenes conocidos.
• La energía del fluido hace que las partes mecánicas del medidor se muevan, y el número de ciclos (rotaciones o movimientos) se cuenta para determinar el caudal o volumen total.

Estos medidores son especialmente útiles en procesos discontinuos y aplicaciones que requieren la totalización del volumen.

Existen varios tipos de medidores PD, adaptados según el diseño interno y el tipo de aplicación:

1. Medidor de Disco Oscilante:

   • Contiene un disco plano que oscila dentro de una cámara circular.
   • En cada oscilación, se transporta un volumen fijo de fluido.
   • Sencillos y de bajo costo, son usados principalmente para agua o aplicaciones donde la precisión no es crítica.

2. Medidor de Pistón Oscilante:

   

   Figura : Medidor de disco oscilante.

   

   Fig. Ciclo de un medidor de pistón oscilante.

   • Utiliza un pistón que se mueve dentro de una cámara cilíndrica, transportando el fluido en ciclos alternos.
   • Adecuado para líquidos limpios y de viscosidad moderada.

3. Medidor de Pistón Alternativo (Reciprocante):

   

   Figura : Medidor de pistón alternativo o convencional .

   • Un pistón se desplaza en vaivén dentro de un cilindro, forzando el fluido a pasar a través de la salida.
   • Uno de los diseños más antiguos, utilizado en aplicaciones de bajo caudal.

4. Medidores Rotativos:

   

    

   • Son los más utilizados actualmente debido a su simplicidad y baja necesidad de mantenimiento.

   • Incluyen diseños como bi-rotor y oval, que utilizan engranajes o rotores para dividir el flujo en segmentos volumétricos.

   • Ideales para fluidos viscosos como aceites, crudos pesados o sustancias químicas.

   • Medidores Ovales: Utilizan engranajes ovalados para atrapar volúmenes precisos de líquido, con alta precisión y baja pérdida de presión.

• Ventajas:

  • Alta precisión (0,1% a 1%) en la medición de volumen total.
  • Aptos para fluidos viscosos y de bajo caudal.
  • Generan salidas digitales o pulsos para totalizadores y sistemas de control remoto.

• Limitaciones:

  • Sensibles a partículas sólidas o burbujas de aire, que pueden dañar los mecanismos internos.
  • Generan una pérdida de presión considerable debido al movimiento mecánico.
  • La viscosidad del fluido puede afectar la calibración.

Los medidores de desplazamiento positivo son ampliamente utilizados en:

• Industria petrolera: Medición de crudos pesados y combustibles viscosos.
• Procesos químicos: Manejo de líquidos agresivos y de alta viscosidad.
• Distribución de agua y líquidos: Totalización en procesos de facturación.
• Alimentos y bebidas: Medición de jarabes, aceites y otros productos viscosos.

• Materiales avanzados: Incorporación de materiales anticorrosivos y resistentes para prolongar la vida útil.
• Integración con sistemas digitales: Salidas compatibles con IoT y sistemas de automatización industrial.
• Medidores compactos y eficientes: Diseños más ligeros con menor pérdida de presión.

Términos destacados :

1. Aplicaciones industriales - Industrial Applications
2. Burbujas de aire - Air Bubbles
3. Cámara cilíndrica - Cylindrical Chamber
4. Caudal - Flow Rate
5. Desplazamiento positivo - Positive Displacement
6. Disco oscilante - Oscillating Disk
7. Energía del fluido - Fluid Energy
8. Fluido viscoso - Viscous Fluid
9. Medición de volumen - Volume Measurement
10. Medidor rotativo - Rotary Meter
11. Pérdida de presión - Pressure Drop
12. Pistón alternativo - Reciprocating Piston
13. Precisión - Accuracy
14. Procesos discontinuos - Batch Processes
15. Totalización - Totalization

Los medidores de desplazamiento positivo son herramientas fundamentales para medir con alta precisión el volumen de líquidos, especialmente en aplicaciones que requieren totalización del flujo. A pesar de sus limitaciones, como la sensibilidad a sólidos o burbujas, su capacidad para manejar fluidos viscosos y su integración con tecnologías modernas los mantiene como una opción preferida en industrias exigentes.