Com um caudalímetro poderá determinar a velocidade e, sob certas condições, também a quantidade do meio que flui através dele. O caudalímetro difere, entre outras cosas, pelo tipo de meio a ser medido e pelo princípio de medição. Com frequência, o caudalímetro é projetado para um estado específico da matéria que flui, ou seja, mede gases ou líquidos. Com dispositivos especialmente equipados também é possível medir os materiais a granel que fluem durante o transporte em processos de fabricação ou armazenamento.
Mesmo aquelas pessoas que têm pouco a ver com um caudalímetro, sem dúvida alguma vez observaram o caudalímetro na bomba de combustível durante o abastecimento, e talvez o contador de água ou gás para faturar as quantidades consumidas. Esses medidores de vazão são usados para registrar a quantidade e devem ser verificados, pois os preços são estabelecidos com base no volume consumido. Esses dispositivos e aqueles que são utilizados para a vigilância e controle contínuo de processos são chamados de medidores de vazão estacionários, pois são utilizados permanentemente no mesmo local. Os dispositivos móveis são adequados para testes ocasionais, medições em diferentes lugares e para a solução de problemas em plantas existentes.
Critérios da seleção de um caudalímetro
O caudalímetro é usado em muitas áreas diferentes. Com o fim de reduzir os critérios de eleição para suas próprias necessidades, primeiro é aconselhável esclarecer as condições de medição.
Veja abaixo uma breve descrição de alguns medidores de fluxo de acordo com seu princípio de funcionamento.
Vários princípios de medição podem ser usados para medir a velocidade e o volume da vazão. Os caudalímetros com tubo pitot, roda de hélice e fio térmico 
são alguns desses dispositivos em que o sensor é colocado diretamente no fluxo para que o influencie em maior ou menor grau. O caudalímetro com tubo pitot é muito adequado para grandes taxas de vazão e para gases com alto conteúdo de partículas. Por outro lado, com o caudalímetro com roda de hélice conseguirá medir bem volumes de líquidos e velocidades médias de fluxos para gases na faixa de 5 a 20 m/s. Os anemômetros de fio térmico são particularmente adequados como medidores de vazão para baixas velocidades de meios gasosos. O caudalímetro ultrassônico e o medidor indutivo magnético medem sem obstruir o fluxo.
Um caudalímetro que determina a velocidade de vazão por meio da diferença de pressão é o manômetro de tubo de pitot. A medição da pressão funciona através de um tubo com um posicionamento específico de orifícios, que recebe e registra a pressão do meio que flui. Se a essa pressão dinâmica se subtrai a pressão estática do meio em repouso, que também é medida, obtém-se a pressão diferencial. A partir disso é possível determinar a velocidade de vazão. O volume que flui através da tubulação pode ser determinado a partir da velocidade de vazão e da seção transversal da tubulação.
O anemômetro de roda de hélice é um caudalímetro que determina a velocidade do meio pela velocidade com que a roda de hélice se move através do fluxo. Estes dispositivos são frequentemente usados para medições de ventos externos. São instalados de forma fixa em edifícios ou turbinas eólicas e geralmente são conectados a um medidor ou indicador da direção do vento. Os dispositivos móveis são usados em campos, obras de construção ou aeródromos ou edifícios para verificar os condutos de ventilação. Alguns desses dispositivos também determinam a vazão de volume quando a seção transversal do canal é conhecida. A roda de hélice em forma de hélice é mantida diretamente no fluxo.
É por isso que esses tipos de dispositivos requerem atenção especial à direção do fluxo. Uma forma especial que é independente da direção do fluxo horizontal é o caudalímetro em forma de cruz. O caudalímetro em forma de cruz são sensores de pressão diferencial para determinar a velocidade do fluxo de ar e de fluxo volumétrico. As perdas de carga são mínimas. A pressão total é determinada e calculada por perfurações equidistantes que estão em uma linha diagonal. A parte proporcional da pressão dinâmica é calculada subtraindo a pressão subestática. A roda de hélice é usada para a medição contínua do volume dos líquidos. Muitos contadores de água e de calor utilizam uma roda de hélice na direção do fluxo.
Um anemômetro de fio térmico é um caudalímetro que funciona com materiais condutores de eletricidade aquecidos. Quanto maior a velocidade do fluxo, mais rápido o sensor esfriará. A avaliação pode ser feita por dois métodos diferentes. O primeiro método, conhecido como Constant Current Anemometry (CCA), mantém a corrente térmica. Com a mudança de temperatura muda a resistência elétrica do sensor aquecido, permitindo medir a mudança de tensão. O segundo método, conhecido como Constant Temperature Anemometry, funciona com uma temperatura constante. Neste método, a velocidade do vazão é determinada pela quantidade de corrente térmica que deve ser usada para manter a temperatura.
O caudalímetro por ultrassom serve para medir sem contato direto a velocidade e o volume de vazão de líquidos que fluem pelas tubulações. Um caudalímetro ultrassônico utiliza dois sensores que são fixados na tubulação como transmissor e receptor. Pode medir tanto em tubulações metálicas como plásticas. Este tipo de sensores podem ser usados para tubulações com diferentes seções transversais. É por isso que não é necessário modificar as tubulações existentes, pois o caudalímetro por ultrassom é muito adequado para medições móveis. Ao interpretar os valores, deve-se levar em consideração que o resultado da medição pode ser falsificado como consequência da falta de homogeneidade do líquido, por exemplo, uma alta viscosidade, bolhas de gás ou sólidos.
A medição eletromagnética de vazão funciona sem partes móveis e sem contato direto com o meio que flui. 
No entanto, requer que o meio a ser medido seja eletricamente condutivo e que flua através de uma seção especial de medição. Para isso, é integrada no caudalímetro uma seção transversal de tubulação especialmente preparada. Isso garante que o campo magnético resultante não se dissipe através do material da tubulação e que a tensão possa ser aproveitada por meio de dois eletrodos que estão em contato galvânico com o meio que flui.
O valor limite inferior da condutividade depende do dispositivo e pode ser, por exemplo, de 50 microsiemens por centímetro. Antes de adquirir este tipo de caudalímetro eletromagnético, verifique se o seu meio é suficientemente condutivo. Os sensores eletromagnéticos reagem muito rapidamente e requerem apenas uma curta distância de medição. O caudalímetro eletromagnético mede independentemente da temperatura, densidade e viscosidade e fornece resultados precisos mesmo quando aparecem bolhas de gás e sólidos.
Para garantir que o caudalímetro mede com precisão é necessário calibrá-lo regularmente. Ao selecionar um dispositivo considere como e onde poderá calibrar o caudalímetro. É vantajoso que os dispositivos que controlam continuamente um processo não tenham que ser enviados para calibração externa. Para muitos processos de produção também resulta econômico poder testar diretamente com o meio respectivo e sob as condições locais de uso. No caso de medidores de água verificados que funcionam de forma contínua, uma vez que a data de verificação expira, o dispositivo geralmente é substituído por outro verificado. Ao fazer isso, o ponto de medição será bloqueado apenas durante o tempo que leva para substituir um um equipamento por outro. Depois de substituído, poderá seguir medindo. O medidor de água desmontado é então submetido a um teste externo e ajustado ou descartado em caso de desvios. Para o caudalímetro móvel calibrado externamente é bom planejar a data de calibração com antecedência. Os intervalos de tempo entre as calibrações devem ser determinados com base nas consequências que podem produzir os valores imprecisos.
A calibração de um caudalímetro ultrassônico geralmente é feita comparando valores de medição com os de outro dispositivo confiável. Em um novo método patenteado apenas em 2020, os medidores de vazãos ultrassônicos que usam um método de diferença de tempo de trânsito são calibrados alterando a distância entre os sensores conforme o esperado. Esta mudança na posição dos sensores, como o movimento de um meio que flui, permite avaliar as diferenças de tempo de trânsito são calibrados alterando a distância entre os sensores, como o movimento de um meio que flui, permite avaliar as diferenças de tempo de trânsito nos sinais acústicos gerados pelo caudalímetro ultrassônico. Como apenas o tempo e a distância são medidos neste método, o caudalímetro ultrassônico pode ser calibrado com muita precisão para o método de diferença de tempo de trânsito, completamente independente do meio de fluxo e da geometria da tubulação.
Em seu laboratório de metrologia a PCE Intruments utiliza um estande de calibração de fluxo, no qual a água é bombeada através de um sistema fechado de tubulação de cobre durante a calibração. 
O fluxo pode ser controlado por meio de válvulas e modificando a velocidade da bomba no painel de controle da mesma. As calibrações de um ponto são realizadas atualmente enquanto o sistema está bombeando com uma pressão fixa de cerca de 4 bar. As quatro seções de medição são dispostas uma sobre a outra na forma de longas seções horizontais. O medidor de vazão de referência é instalado no tubo superior. Os sensores do caudalímetro ultrassônico a serem calibrados são fixados em um dos três tubos inferiores, prendendo-os com tiras de velcro.Calibração de um medidor de vazão ultra-sônico PCE-TDS 100 no laboratório de metrologia da PCE Instruments. As dimensões dos tubos de cobre são 28,0 x 1,0 mm para os dois tubos superiores, 54,0 x 1,5 mm para o terceiro a partir do topo e 88,9 x 2,0 mm para o inferior.
Um medidor de vazão indutivo magnético foi integrado na instalação como um dispositivo de referência ou padrão que é fácil de operar. Durante a medição, um campo magnético de intensidade constante é gerado no tubo de medição do medidor de vazão de referência. O campo magnético induz uma voltagem na água condutora que flui, cujo nível é proporcional à taxa de fluxo. Essa tensão é medida, a partir da qual a velocidade do fluxo é determinada e é indicada em metros por segundo.
O valor de medição indicado pelo caudalímetro ultrassônico a ser calibrado é comparado com este valor. Claro, a comparação direta dos valores de medição só funciona se ambos os pontos de medição tiverem a mesma seção transversal da tubulação e as mesmas condições de fluxo. Assim, no estande de calibração de fluxo da PCE Instruments, se o caudalímetro ultrassônico for calibrado no tubo de seção transversal de 28,0 x 1,0 mm, ele pode ser comparado diretamente com o valor do medidor de vazão de referência indutivo magnético. Para as outras duas seções transversais, o valor nominal corrigido da velocidade do fluxo pode ser lido em um dispositivo de avaliação separado.
Ao determinar a velocidade do fluxo com sensores ultrassônico, a velocidade sônica do meio fluido desempenha um papel decisivo. No entanto, a velocidade sônica depende não apenas da composição do material, mas também de sua temperatura. Portanto, é sempre necessário levar em consideração a temperatura do meio ao determinar a vazão com o caudalímetro ultrassônico. A unidade de avaliação localizada no suporte de calibração do fluxo, logo acima dos tubos de calibração, indica a velocidade do fluxo e também a temperatura da água por meio de um sensor integrado no tubo. Além disso, também são registrados os valores atuais de temperatura e umidade do ar.
O certificado de calibração de fábrica do caudalímetro ultrassônico lista as condições ambientais, o dispositivo de calibração, as condições de medição e o(s) resultado(s) da comparação do valor nominal e real. Se o valor real exibido pelo caudalímetro ultrassônico desviar do valor nominal (ponto de ajuste) do dispositivo de referência em mais do que o especificado no dispositivo.
O dispositivo recebeu esse nome devido a sua capacidade de operar na faixa de frequências ultrassônica e de registrar o que acontece quando as ondas ultrassônicas e as oscilações acústicas passam pelo fluxo de líquido / gás. Quanto mais rápido o material move / flui no tubo, mais a frequência da onda muda. De fato, ao medir os efeitos acústicos, o dispositivo determina o volume e o consumo / fluxo de um determinado material (água, óleo, gás, vários produtos que fluem). O meio flui na tubulação em diferentes velocidades, e a medição realizada tanto ao longo como em contra do fluxo (águas em cima e águas abaixo) destina-se a determinar, ao final, a vazão e o fluxo volumétrico. Não há muita diferença nas medições se não houver fluxo, mas com o aumento do fluxo, é muito mais difícil a onda se mover contra todo o fluxo descendente, e é por isso que quanto mais rápido o fluxo na tubulação, maior a diferença nas medições de águas ascendente e águas descendentes (requer tempo diferente para passar uma certa distância a uma certa velocidade). A introdução do transdutor acústico que reage à densidade do meio, permite medir até o fluxo de massa. Muito depende do líquido cujo fluxo deve ser medido. Se o material estiver limpo, as altas frequências são aplicadas, e a medição é garantida como muito confiável e precisa. Se houver algumas partículas sólidas no líquido, distribuídas de forma desigual, ou o material não estiver suficientemente limpo, as frequências devem ser reduzidas, para evitar sua dispersão e absorção de oscilações.
Um caudalímetro ultrassônico é de fácil uso e manuseio, é um equipamento estável, que não possui partes móveis e é bastante robusto com longa vida útil, porém, antes de sua aplicação, é necessário verificar o fluxo do líquido para evitar incertezas e falhas durante o processo de medição. Ao aplicar os caudalímetros, deve-se levar em consideração que, se alguns materiais / líquidos forem muito resistentes às ondas ultrassônicas e as refletirem em vez de deixá-las passar, a medição será muito imprecisa e poderão ocorrer erros. As partículas que podem estar presentes no material têm uma velocidade própria, diferente do fluxo geral em que estão e, teoricamente, isso também pode levar a grandes flutuações e erros nas medições de fluxo. Apesar das possíveis dificuldades, é justo dizer que os dispositivos ultrassônicos modernos atingiram um nível tal que conseguem até enfrentar obstáculos como líquidos muito escuros e não homogêneos. A gama de possibilidades de aplicação de um caudalímetro ultrassônico é alta: quase todos os tipos de indústria onde o material flui em tubulações, mais difundidos em água / águas residuais, as indústrias de produção de alimentos e bebidas, farmacêutica, química e outros.
Os caudalímetros ultrassônicos têm vantagens óbvias que são valiosas e os tornam uma ferramenta insubstituível quando se trata de verificações de manutenção e serviço, assim como para medições que devem ser realizadas preferencialmente sem intrusão nas tubulações. Dependendo do material e do tipo de empresa em que a medição é realizada, a intrusão nas tubulações pode ser bastante indesejável (central elétrica ou química), por isso a aplicação do medidor sem contato que mede o fluxo de substâncias é muito conveniente, às vezes perigoso. O caudalímetro com alicate transdutor pode até ser montado na tubulação, e fazer a medição externamente, pelo lado exterior, mas há alguns cuidados a ter em conta: deve ser montado e aplicado na tubulação corretamente para evitar o enfraquecimento ou perda do sinal de ultrassom para que este pudesse atingir totalmente o líquido. A aplicação do alicate transdutor permite aplicar o dispositivo em qualquer momento, sem depender dos tipos de líquido e suas propriedades, já que o dispositivo permanece seco e não sofre danos. A medição é realizada continuamente e os resultados podem ser recebidos em tempo real.
Um caudalímetro ultrassônico móvel / portátil facilita as medições de tal forma que o operador não precisa de nenhum instrumento adicional para realizar verificações imediatas sempre que necessário (de água a óleos e produtos químicos). É ideal para situações onde uma medição rápida deve ser feita para detectar um problema ou simplesmente para verificar o estado geral do processo em andamento. Graças ao pacote de tubulações recarregáveis, o dispositivo portátil garante algumas horas de trabalho de regulação e o registrador de dados interno armazena as medições para posterior análise e processamento. Os caudalímetros móveis sempre podem ser usados como referência para os caudalímetros instalados de forma fixa, pois, apesar de compactos, fornecem bons resultados de medição.
Um dos novos campos de aplicação dos caudalímetros é o controle da climatização. Uma vez que hoje existem requisitos e regulamentos rígidos em relação ao aquecimento, ar condicionado e ventilação, especialmente em espaços fechados, salas, escritórios e similares, a necessidade de medição precisa do fluxo de ar é bastante alta. Para este tipo de medições, a temperatura torna-se um parâmetro importante e a medição é feito tendo em conta um princípio de fluxo térmico. A melhor solução, quando se trata de medições em aquecedores, sistemas de aquecimento, sistemas de extinção de incêndio, é um medidor de calor de alicate. Sem invasão adicional na tubulação com substâncias quentes / frias no interior, o medidor é fixado na tubulação (o tamanho da tubulação não importa) e permite realizar o monitoramento nas partes mais difíceis e perigosas de alcançar.
A aplicação do caudalímetro não apenas ajuda a encontrar problemas e solucionar problemas em tubulações, mas também oferece possibilidades de monitoramento e controle de qualidade (por exemplo, na produção de bebidas ou na análise de equipamentos de aquecimento e instalações). Caso o dispositivo possua a opção dual ou multicanal, permite medições simultâneas não apenas em alguns pontos de uma tubulação, mas também em várias tubulações, o que proporciona maior precisão e possibilidades de comparação de valores. Os transdutores de alicate e agulha podem ser usados para tornar o processo de medição mais conveniente e são adequados para temperaturas de operação baixas e altas, garantindo a aplicação para controle de sistemas de refrigeração e aquecimento.
O caudalímetro ultrassônico também pode ser usado para determinar calor quando os sensores adicionais são usados para determinar a temperatura do meio antes e depois da emissão de calor. Para medições pontuais, os dispositivos móveis são particularmente adequados, que são rápidos e fáceis de montar e desmontar e, além disso, não causam vazamentos na tubulação. O caudalímetro ultrassônico pode medir a vazão sem interferência no sistema de tubulação e sem contato direto com o meio de transferência de calor ou frio. Especialmente práticos são os dispositivos que incluem medição de temperatura, nos quais sensores ultrassônicos e sensores de temperatura são fixados com velcro.
Este conjunto de medidores térmicos ultrassônicos móveis geralmente inclui três componentes: o caudalímetro ultrassônico, um registrador de dados de temperatura de dois canais e software para avaliar os dados. O caudalímetro ultrassônico determina a velocidade do fluxo. 
A partir dessa velocidade de fluxo e da seção transversal da tubulação inserida anteriormente, determina o volume que flui através da tubulação. Cálculo da medição térmica com o medidor de vazão ultra-sônico PCE-TDS 100HS+.O registrador de dados de temperatura registra as temperaturas no fluxo e retorno do sistema de tubulação. Para isso, um sensor de contato de temperatura é fixado na parte externa da tubulação de ida outro no tubo de retorno. Os dados de medição e cálculoº dos dois dispositivos podem ser armazenados ou transferidos para um computador durante a medição.
O software de avaliação, especialmente adaptado para este equipamento, calcula a potência calorífica em kW ou kJ/h e a quantidade de calor em kJ ou kWh durante o período de medição a partir dos dados transmitidos sobre o fluxo volumétrico e a diferença de temperatura entre o fornecimento e tubos de retorno. Ele permite a visualização imediata dos dados registrados e calculados em formato tabular e gráfico, o que permite a avaliação direta das medições no local com um laptop. Se a avaliação imediata no ponto de medição não for possível, os dados de medição armazenados no caudalímetro ultrassônico e no registrador de dados de temperatura podem ser transferidos e avaliados posteriormente no escritório.
O caudalímetro ultrassônico para determinar a quantidade de calor permite medições rápidas e fáceis no campo da tecnologia de climatização e na indústria, seja para medições de verificação pontual em diferentes locais ou para monitoramento contínuo de sistemas de aquecimento ou refrigeração. Como os sensores não entram em contato com o meio de transferência de calor durante a medição, o caudalímetro ultrassônico pode ser usado sem problemas em ambientes adversos, mas também em áreas com altas exigências de higiene, como na indústria farmacêutica e na produção de alimentos. O processo de medição do exterior também é frequentemente preferido, uma vez que não é necessário parar nenhum processo para a medição e porque o comportamento do fluxo do fluido não é influenciado pelos sensores nos pontos de medição.
A precisão da medição dos medidores de vazão e termômetros ultrassônicos pode ser verificada regularmente em um laboratório de metrologia especialmente adequado, tarefa e confirmada por um certificado de calibração ISSO. Para isso, o laboratório de metrologia deve estar equipado com um suporte de calibração de fluxo adequado.
O caudalímetro ultrassônico também é adequado para monitorar fluxos muito pequenos na produção farmacêutica, biotecnologia, fabricação de semicondutores e tecnologia médico. Uma distinção deve ser feita entre os sistemas de abraçadeira (clamp-on) e os sistemas online (inline). Enquanto os sensores de um caudalímetro ultrassônico clamp-on são colocados na parte externa do tubo e não tem contato direto com o meio, em sistemas online são diretamente molhados pelo fluido.
O caudalímetro ultrassônico de alta precisão especialmente projetado para pequenos volumes de fluxo é usado na medicina, por exemplo, em:
Na indústria, esses dispositivos podem ser usados, entre outras coisas, para controlar a mistura de ingredientes e a dosagem de soluções de limpeza e água de resfriamento do processo, de acordo com critérios especificados. O caudalímetro ultrassônicos para pequenos fluxos estão sendo cada vez mais integrados aos fluxos de processo em muitas indústrias, incluindo:
Como na área médica, mas também em muitas aplicações industriais. É muito importante controlar com precisão pequenas vazões, o caudalímetro ultrassônico usado lá é equipado com interfaces. Os valores medidos são transferidos diretamente para o controlador de processo por meio dessas interfaces. Se necessário, bombas ou válvulas podem ser controladas automaticamente. Alguns dispositivos combinam sensores para detecção de bolhas de ar para que bolhas indesejadas possam ser detectadas e relatadas automaticamente.
As bolhas de ar são absolutamente indesejáveis, não apenas na maioria das transferências de líquidos em aplicações médicas, mas também em muitas aplicações de líquidos de baixa dosagem na indústria. Por exemplo, uma bolsa de ar em um fotorresistência pode inutilizar os componentes revestidos, e bolsas de ar na água de resfriamento podem causar interrupções no processo.
Em suma, é um campo bastante amplo onde os caudalímetros podem ser usados.
Geralmente, são necessárias médias anuais de velocidade do vento superiores aos 5 m/s, ou seja, 15 km/h, que é visualizada quando as folhas e os galhos das árvores sussurram (para o bombeamento de água, a média requerida é de 3 m/s, ou seja, 10,8 km/h, que é percebida quando a fumaça se inclina levemente na direção do vento).
De acordo com a norma para a medição, os caudalímetros são colocados a 10 m de altura (a velocidade do vento é maior à medida se move numa altura maior; em baixa altura é detido pela "rugosidade" do terreno: as árvores, as edificações, entre outros, ou seja, todos os acidentes topográficos).
Na prática, a melhor forma de medir a velocidade do vento em uma futura localização de uma turbina eólica é posicionar o caudalímetro de ar na extremidade superior de um mastro que tenha a mesma altura de bucha de cubo esperada da turbina a ser utilizada. Isso evita a incerteza que implica recalcular a velocidade do vento a uma altura diferente.
