Desarrollo de un caudalímetro digital para la medición de caudal en ríos

Development of a digital flow meter for the measurement of rivers flow

El ser humano siempre ha tenido la necesidad de conocer las cantidades de agua que fluyen en los ríos, con fines de aprovechamiento, de prevención o de mitigación de los daños causados por las inundaciones. Además, el calentamiento global está generando un cambio climático que influye, entre otros aspectos, en los patrones de lluvia y en la disponibilidad de los recursos hídricos. Por ello se hace necesario el monitoreo permanente de las cuencas hidrográficas para detectar alteraciones y tomar los correctivos adecuados.

En el presente trabajo se describe el desarrollo de un medidor de caudal para ríos que facilita la recolección de información. El proceso se basa en la detección de la velocidad de la corriente de agua a través de una sección transversal del río. Para medir la velocidad se utilizó una hélice con un Sensor de efecto Hall acoplado a ella. La profundidad del río se mide con un Sensor de presión debidamente patronado. Las señales son acopladas a un micro-controlador que procesa, almacena y visualiza localmente la información, a la vez que permite su transferencia a un computador para el análisis por parte del usuario final. En el texto se presenta la estructura del prototipo, al igual que los resultados más interesantes del proceso de calibración.

INTRODUCCIÓN

El ser humano siempre ha tenido la necesidad de conocer las cantidades de agua que fluyen en los ríos, con fines de aprovechamiento, de prevención o de mitigación de los daños causados por las inundaciones. Además, hoy en día nos encontramos frente a un cambio climático provocado por la actividad industrial, los automóviles, los grandes cultivos y la manutención de ganados, todo aquello que permite la supervivencia de los más de 7 mil millones de seres humanos que poblamos el planeta, provocando con ello grandes alteraciones. Una de ellas, quizás la más preocupante, es el calentamiento global de la Tierra generado por un aumento del efecto invernadero. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo, especialmente aquellos inducidos en los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones, nubosidad, etc; esto debido a causas naturales y en los últimos siglos, también a la acción del hombre (Melillo et al., 1990; Melillo et al., 1993; Mozonbanky 2009).

Al versen alterados los patrones de precipitación, se hace necesario un monitoreo hídrico que permita la evaluación de características de calidad, cantidad y continuidad del recurso. El monitoreo se puede realizar con equipos manuales y automáticos, cuya función es la de captar información que, al ser procesada por el usuario final, permitirá constituir mecanismos de prevención para establecer sistemas de alertas, pronósticos y detección de eventos meteorológicos y climáticos de carácter catastrófico (Peña, 2008; Natalichio, 2008).