Consideraciones Preliminares

En el proceso de selección del dispositivo primario, algunos factores importantes a tener en cuenta inicialmente son: 

- La finalidad de la medición del caudal.

- Precisión requerida.

- Posible existencia de sobrecarga o condiciones de flujo revertido.

- Limitaciones presupuestarias.

Instalación del sensor

Existen varios métodos para instalar un sensor de caudal en un canal abierto. Los sensores de nivel ultrasónicos son los más fáciles de instalar porque se montan por encima de la corriente de caudal. Los sensores ultrasónicos se instalan normalmente utilizando un soporte de acero inoxidable fijado a una pared o tubería cerca del canal. La mayoría de los sensores ultrasónicos también tienen roscas de tubería en el extremo por el que sale el cable del sensor. Esto permite conectar el sensor directamente a un conducto. Además, algunos sensores ultrasónicos pueden suspenderse simplemente por su cable en aplicaciones portátiles de control de caudal. En este caso, se suele añadir un peso al sensor para garantizar que mantiene su alineación a lo largo del flujo. Un sensor de nivel ultrasónico no funcionará correctamente si la condensación hace que se acumulen gotas de agua en la superficie del transductor. Si la humedad ambiental es un problema, pruebe a montar el sensor de nivel ultrasónico en posición horizontal y orientarlo hacia un reflector con un ángulo de 45°.

Fabricación o construcción defectuosa del dispositivo primario.

Existen numerosas posibilidades de introducir errores en las mediciones de caudal como consecuencia de una construcción defectuosa del dispositivo primario de medición. Los más típicos son errores en la longitud de la cresta de vertederos rectangulares, errores en el ángulo de los vertederos en V, desviaciones en las dimensiones estandarizadas de las canaletas parshall, etc.

Cualquier desviación de un elemento primario con respecto a la configuración, dimensiones y geometría estándar dará lugar a un error en la medición del caudal a través del este.

Punto de medición de nivel incorrecto

En la mayoría de los tipos de dispositivos primarios, la relación altura/caudal se ha determinado empíricamente midiendo la altura en un punto específico en relación con el dispositivo primario. Se producirán errores si el instrumento de medición del caudal o de la altura no está situado en el punto adecuado del dispositivo primario. Los errores de instalación más típicos de este tipo se producen en vertederos en los que la ubicación del medidor se encuentra en un punto en el que se mide la altura de flujo por encima del vertedero, por ejemplo, montando un medidor de nivel situado aguas arriba del vertedero. También pueden producirse errores en los canales si el punto de medición de la altura no se encuentra en la posición especificada.

Puesta a cero incorrecta

Probablemente, la mayor fuente de error controlable asociada a un sistema de medición de caudal en canal abierto es la configuración del caudalímetro. Este tipo de error puede originarse por una instalación incorrecta del instrumento y/o por no ajustar con precisión el nivel de líquido (o caudal) indicado por el instrumento con respecto al nivel de líquido (o caudal) real en el canal abierto. Es imperativo que el caudalímetro se ponga a cero correctamente con el nivel de referencia cero en el dispositivo de medición primario. Es importante tener en cuenta que el nivel cero de un dispositivo primario no siempre es el fondo del canal. Este tipo de error pueden también tener su origen en el desconocimiento del nivel de referencia cero correcto en el dispositivo primario. Un ejemplo de esto es con la canaleta palmer-bowlus, en el que el nivel cero es el suelo de la garganta del canal, no el revés de la tubería como podría suponerse.

Medición incorrecta del nivel

Los errores en la medición de nivel en un dispositivo primario darán lugar a errores de medición del caudal del mismo tipo y magnitud que los resultantes de una puesta a cero incorrecta. La medición errónea del nivel puede deberse a una ubicación incorrecta del sensor, a un descuido al no obtener una buena lectura del nivel o a un instrumento de medición y registro de la altura defectuoso, mal instalado o mal mantenido.

Uso del dispositivo primario fuera de su rango correcto

Todos los tipos y tamaños de dispositivos primarios de medición tienen un rango recomendado de caudales, y fuera de ese rango se producirán errores en la medición. El uso de un dispositivo primario para medir caudales fuera del rango recomendado de uno determinado (por ejemplo, un caudal que dé lugar a una altura inferior a 0,06 m en un vertedero) dará lugar a una medición inexacta.

Instalación o mantenimiento inadecuados de los vertederos

Existen muchas posibilidades de instalación o mantenimiento inadecuados de los vertederos que pueden contribuir a errores en la medición del caudal. Entre ellas se incluyen la inclinación transversal de la cresta del vertedero, la inclinación de la placa del vertedero aguas arriba o aguas abajo, la rugosidad de la cara aguas arriba de la placa del vertedero, el redondeo del borde afilado en la cresta del vertedero, la aireación inadecuada de la zona aguas abajo del vertedero, la inmersión del vertedero y una velocidad de entrada excesiva.

Turbulencias y sobrecargas en el canal de entrada. 

Pueden producirse turbulencias y saltos en el canal de entrada a un dispositivo primario, causados por una alta velocidad de entrada, compuertas, válvulas, bombas o un cambio repentino de sección. Esto da lugar a una medición errática de la altura, y puede afectar a la medición correcta de la velocidad cuando se utiliza la medición de la velocidad por área, por lo que se producirá una medición inexacta del caudal. La mejor solución es adoptar medidas correctivas para tranquilizar el caudal, aunque puede que no sea una tarea fácil. 

Exceso de residuos y otros sólidos en el flujo

Los escombros, sedimentos u otros sólidos pueden afectar negativamente a la capacidad de medir correctamente la velocidad en una corriente de flujo si llegan a ser excesivos. Pueden acumularse en el sensor y cegarlo, o acumularse alrededor del sensor y crear vórtices erráticos que afectarán a la capacidad del equipo para medir con precisión la velocidad. 

La acumulación excesiva de sólidos también puede afectar a la precisión de un dispositivo de medición de sólo-nivel o de nivel-caudal. Dicha acumulación puede elevar artificialmente la altura del agua, lo que será interpretado por el dispositivo de medición como un aumento del caudal.