Hace unos días conversaba con David Lozano y me comentó que los contadores ultrasónicos eran más precisos, y en el riego de cultivos rojos, se aplican riegos de corta duración pero frecuentes, y así se evitaban sobreestimaciones.
También estuve hablando con una persona que tenía relación con la gestión de más de 30 campos de golf, y me comentaba que su primera opción era el uso de contadores ultrasónicos, por lo que presento el tipo de funcionamiento de 4 tipos de contador de agua de riego y otras características que se deben considerar a la hora de seleccionar el tipo de contador.
Ahora está abierta la primera convocatoria del PERTE de digitalización de riego y la segunda de agua urbana, y además estamos pasando por una importante sequía en algunas demarcaciones, por lo que se van a sustituir un importante número de contadores.
Me gustaría recordar el post que realicé a principio de año “Agua No Registrada y la vida útil de los contadores, (Orden ICT/155/2020)”. En este post compartía que desde la entrada en vigor de esta norma, la vida útil de los contadores es de doce años. Un contador no es para toda la vida, porque se debe garantizar que la lectura sea correcta.
Para la digitalización de la medición del uso del agua, es importante que estos contadores o caudalímetros tengan la preinstalación del emisor de pulsos.
1 Principio de Funcionamiento
1.1 Contador Tangencial
- La turbina está situada en la parte superior de la conducción, girando proporcionalmente a la velocidad del agua en esta zona.
- El giro de la hélice se transmite mediante transmisión magnética, a través de un eje y engranajes, hasta un cabezal que acumula en su totalizador el volumen de agua que ha circulado.
1.2 Contador Woltman
- El agua incide en una hélice o turbina en dirección axial, cuyo eje de giro está paralelo a la dirección del agua.
- El giro de la hélice se transmite mediante transmisión magnética, a través de un eje y engranajes, hasta un cabezal que acumula en su totalizador el volumen de agua que ha circulado por el contador.
1.3 Ultrasónico
- Sistema de medición mediante “diferencia de tiempo de tránsito”.
- Sensor compuesto por dos pares de transductores ultrasónicos acústicamente acoplados a la pared del tubo.
- Estos transductores transmiten y reciben simultáneamente señales ultrasónicas a la vez que miden el tiempo de tránsito de la señal, siendo recibidas por el convertidor que las transforma en parámetros legibles por los usuarios.
- Cuando el flujo circula por el tubo de medición, las señales que viajan en el mismo sentido que el flujo se aceleran mientras que las señales que viajan en sentido opuesto se retrasan, siendo el diferencial entre los tiempos de tránsito medidos por ambos sensores directamente proporcional al caudal.
1.4 Electromagnético
- Basado en la Ley de Inducción Magnética de Faraday.
- Sensor compuesto principalmente por un tubo de medida con un revestimiento aislante, un par de electrodos insertados en la pared del tubo de medición, un par de bobinas y núcleos de hierro para producir el campo magnético.
- Cuando el líquido conductor atraviesa el tubo de medida, se produce un voltaje entre electrodos directamente proporcional a la velocidad del líquido y, por consiguiente, al caudal volumétrico.
- La señal es amplificada y tratada por el convertidor para realizar las diversas funciones mostradas en el display.
2 El Ratio del contador
En contadores de agua se definen cuatro caudales.
- Q1, caudal mínimo, es el valor mínimo a partir del cual el contador funciona dentro del error máximo permitido.
- Q2, caudal de transición, es el valor situado entre el caudal mínimo y el caudal permanente.
- Q3, caudal permanente, es el valor máximo de caudal dentro de las condiciones nominales de funcionamiento, para el que se requiere que el contador funcione de una manera satisfactoria dentro del error máximo permitido. A este caudal, generalmente, el fabricante garantiza que el contador puede trabajar ininterrumpidamente.
- Q4, caudal de sobrecarga o máximo, es el caudal al cual el contador debe poder funcionar sin deterioro durante periodos de tiempo limitados. Es decir, es el valor para el cual puede funcionar de forma excepcional manteniendo el error de medición dentro de los errores máximos permitidos y recuperando su funcionalidad cuando posteriormente retorna a las condiciones normales de operación.
Al comprar un contador de agua, será necesario elegir el rango de trabajo metrológico.
El rango de trabajo metrológico se define por el Ratio (este valor es la relación entre el caudal permanente/ caudal mínimo). Es decir Q3, entre Q1. Este parámetro no define la precisión del contador de agua, sino su sensibilidad a bajos caudales.
Cuanto más alta sea el ratio “R”, mayor sensibilidad tiene el contador para medir caudales bajos.
Un contador Woltman de 200 mm, puede tener un R en horizontal de 160, porque su Q3 = 630 m3/h, y Q1=3,93. Para un contador Tangencial Q3 = 250 m3/h y Q1 = 20 m3/h.
El contador ultrasónico el R = 500.
3 Precio
Como se puede ver en la siguiente figura tabla, hay diferencias importantes según el tipo de contador seleccionado y el diámetro nominal. En la siguiente figura se representa los precios relativos, asignando la unidad al contador tangencial de menor de diámetro 50 mm. Los precios de los diferentes contadores son de una única marca de contadores.
4 Recomendación final.
A la hora de elegir un contador de agua de riego deberíamos tener en cuenta los siguientes factores.
4.1 Los requisitos legales ICT/155/2020
Tanto para el riego como para el uso urbano, los contadores de agua, como instrumento metrológico se encuentran bajo estrictos controles legales. Por lo tanto, es necesario asegurarse de instalar un contador que cumpla con la legislación.
En España los contadores de riego están sujetos a la normativa legal, requiere que el contador tenga una certificación específica (emeñe).
La duración de los contadores se define en 12 años por la ICT/155/2020. Los contadores que están certificados con esta orden, deben superar una prueba de desgaste de los elementos móviles, funcionando con agua con sólidos en suspensión durante un determinado tiempo.
4.2 Caudal de trabajo
Asegúrate de que el caudal máximo que pasará por el contador nunca exceda el Q3.
Los contadores que funcionan continuamente en el caudal de sobrecarga (Q4) tienen una vida útil más corta y menor precisión.
4.3 Sensibilidad en caudales bajos (Ratio del contador)
Al comprar un contador de agua, será necesario elegir el rango de trabajo metrológico. Este parámetro no define la precisión del contador de agua, sino su sensibilidad a bajos caudales.
Cuanto más alta sea el ratio “R”, mayor sensibilidad tiene el contador para medir caudales bajos.
4.4 Fuente y calidad del agua
El origen del agua influirá en la calidad del agua (limo, maleza, especies invasoras etc.), y en la presión.
Se recomendará un contador sin piezas móviles para las aguas con suciedad o especies invasoras (tecnologías ultrasónicas o electromagnéticas). Pero como se ha visto anteriormente, esto incrementa de manera significativa el precio de los contadores.
En toda instalación de riego deben existir el filtrado del agua, para evitar la presencia de estas particulas.
4.5 Presión
¿Qué presión hay donde quieres medir?
Recuerda que la tubería debe estar llena para proporcionar una medición precisa.
4.6 Instalación
Cada contador tiene diferentes requisitos de instalación que podrían determinar directamente a su elección.
Las distancias aguas arriba y aguas abajo afectarán en gran medida a los costes de instalación. La ubicación del contador determinará también la tecnología a utilizar (a la salida de un pozo o un bombeo, antes de un codo, antes de una válvula de regulación…)
4.7 Comunicaciones
El contador debe estar preparado para poder comunicar el volumen que va registrando. Contadores de usuario final de caudales pequeños, no son mediciones críticas que se deban tener en tiempo real. Tanto por el uso de energía como por la generación de datos, se debe digitalizar de una manera sostenible (Green IT).
4.8 Coste
Ya hemos visto que, cuanto más preciso y fiable es un contador de agua, más elevado es su coste. Sin embargo, el precio de compra no debe ser el único coste a considerar.
Un contador no es para toda la vida, por lo que hay que tener en cuenta los costes de instalación, mantenimiento, recogida de datos y calibración.
A menudo las prácticas en el abastecimiento urbano van por delante del agua de riego. Se está registrando un cambio de contadores ultrasónicos hacia contadores mecánicos (Tangencial / Woltman). Estos se pueden digitalizar con facilidad, y el coste de los mismos es mucho menor.
