Español
El medidor de flujo de aire en línea se puede conectar con bridas o con rosca; a menudo seleccionamos medidor de flujo másico térmico, medidor de flujo de turbina de gas, medidor de flujo de vórtice o medidor de flujo de área variable para medir el flujo
Suministramos medidores de flujo de aire electrónicos precisos a bajo precio, el medidor de flujo de aire industrial puede ser un medidor de flujo volumétrico o un medidor de flujo de aire másico.
Respuesta rápida Un caudalímetro de vórtice mide el aire comprimido contando los vórtices que se generan detrás de un cuerpo romo en la tubería. La frecuencia es proporcional a la velocidad, por lo que el medidor convierte esa señal en caudal sin necesidad de piezas móviles que se desgasten. Silver Automation Instruments fabrica el caudalímetro de vórtice STLU-G con compensación de temperatura y presión integrada, de modo que un solo transmisor informa simultáneamente del caudal másico, el caudal estándar (Nm³/h o SCFM), la presión de funcionamiento y la temperatura. Para líneas de aire comprimido de DN15 a DN300 a presiones de 0,5 a 16 bar, un medidor de vórtice compensado suele ser la opción más rentable después de la masa térmica y mucho más económico de mantener que un rotámetro mecánico o un medidor de turbina. |
El principio de funcionamiento se basa en la calle de vórtices de Karman. Un cuerpo romo se sitúa transversalmente al tubo. El aire que fluye a su alrededor genera vórtices alternativamente a cada lado, y la frecuencia de generación de vórtices es directamente proporcional a la velocidad del flujo. Un sensor piezoeléctrico o capacitivo capta los pulsos de presión de cada vórtice y los convierte en una secuencia de pulsos digitales.
Principio del medidor de flujo de vórtice
En el recorrido del flujo no hay rotor, ni engranajes, ni cojinetes. Esa es la razón principal por la que las plantas prefieren los rotametros de vórtice a las turbinas o los rotámetros mecánicos para el aire comprimido. Medidores de turbina La precisión disminuye a medida que los rodamientos se desgastan, y ese desgaste es gradual, por lo que un operario puede trabajar durante meses con un medidor que va disminuyendo silenciosamente. Un sensor de vórtice funciona o no funciona, lo que facilita enormemente la detección de fallos.
Dado que la señal es una frecuencia, no una amplitud, los medidores de vórtice son bastante inmunes a las variaciones de voltaje y a la longitud del cable. Esto es importante en las instalaciones de salas de compresores, donde el transmisor suele estar entre 30 y 80 metros de la sala de control.
Caudalímetro de aire tipo vórtice con compensación de temperatura y presión.
El aire es compresible. Un metro cúbico de aire a 7 bar y 40 °C contiene una masa de aire muy diferente a la de un metro cúbico a 3 bar y 15 °C, aunque la lectura volumétrica en el cuerpo del medidor parezca la misma. Un medidor de vórtice sin compensación informa el caudal volumétrico real en las condiciones de la línea, lo cual no es útil para la facturación, las auditorías energéticas ni la detección de fugas, ya que se mueve cada vez que el compresor se activa.
El STLU-G integra un sensor de temperatura Pt100 y un sensor de presión en el cuerpo del medidor. La electrónica integrada aplica la corrección de compresibilidad en tiempo real y muestra el caudal estándar en Nm³/h o SCFM, junto con la presión de operación (bar o psi) y la temperatura (°C o °F) en la pantalla local. El año pasado, instalamos este sistema en una estación de compresores en Tailandia, donde la planta contaba con tres compresores con puntos de ajuste de presión escalonados, y la lectura compensada era la única forma de obtener un valor de caudal comprensible para el gestor energético.
Una limitación que conviene aclarar: la compensación corrige las fluctuaciones de presión y temperatura dentro del rango nominal del sensor, pero no corrige un medidor mal dimensionado. Si la tubería tiene una velocidad mayormente inferior a la velocidad mínima detectable, ninguna compensación lo solucionará. El dimensionamiento debe ser prioritario.
El STLU-G incluye de serie una salida analógica de 4 a 20 mA y una salida de pulsos, por lo que se integra fácilmente en el cableado existente de PLC o DCS sin necesidad de conversión de protocolo. La compatibilidad con HART está disponible en el mismo bucle de 4 a 20 mA para plantas que ya utilizan un dispositivo portátil HART para calibración y diagnóstico.
Para la integración digital, admitimos Modbus RS485 RTU. No ofrecemos Modbus TCP/IP en esta línea de productos, por lo que si las especificaciones del proyecto requieren Modbus basado en Ethernet, se necesita una pasarela independiente en el lado del cliente.
| Parámetro | Valor típico |
|---|---|
| Rango de tamaño de línea | DN15 a DN300 (1/2 pulgada a 12 pulgadas) |
| Medida mediana | Aire comprimido, aire de planta, otros gases limpios |
| Exactitud | ±1% de la lectura (gas, compensado) |
| Repetibilidad | ±0,2% |
| Clasificación de presión | Hasta 4,0 MPa (580 psi), valores superiores bajo pedido. |
| Temperatura del proceso | -40 °C a 250 °C (-40 °F a 482 °F) |
| Tramo mínimo de tubería recta | 20D aguas arriba, 5D aguas abajo (típico) |
| velocidad mínima detectable | Aproximadamente de 2 a 3 m/s, dependiendo del medio. |
| Producción | 4-20 mA + HART, pulso, Modbus RS485 RTU |
| Fuente de alimentación | Alimentación por bucle de 24 V CC o de dos hilos. |
| Índice de protección | IP65 / IP67 |
| Clasificación de áreas | Opciones disponibles para zonas ATEX 1 y 2. |
El aire comprimido es uno de los servicios públicos más caros por unidad de energía suministrada en una planta típica, por lo que su medición suele amortizarse mediante la detección de fugas y la asignación de costes departamentales, en lugar de por una única avería grave.
Instalado justo después del tanque receptor, el medidor de flujo de aire comprimido Este sistema monitoriza la demanda total de aire de la planta en función de la producción del compresor. Una fábrica de ropa en Vietnam con la que colaboramos utilizó este sistema para detectar una válvula de retención del tanque receptor que funcionaba incorrectamente y desperdiciaba aproximadamente el 8 % del aire generado durante la noche. La planta solo se percató de esto cuando la gráfica de tendencia mostró un flujo constante sin que se estuviera produciendo nada.
Las instalaciones de mayor tamaño dividen la distribución del aire por departamento (línea de pintura, empaquetado, taller de herramientas) y colocan un medidor de vórtice DN50 o DN80 en cada ramal. Esto es común en las plantas de ensamblaje de productos electrónicos en Malasia e Indonesia, donde la gerencia prefiere imputar los costos internos a los centros de costos en función del consumo real de aire, en lugar de la superficie construida.
Una unidad DN25 a DN40, portátil o instalada de forma permanente en una línea de herramientas, registra el consumo base durante una parada. Si la línea sigue mostrando flujo con todas las herramientas desconectadas, ese valor de flujo representa la tasa de fuga y proporciona al personal de mantenimiento un dato económico para justificar la reparación, en lugar de una queja vaga sobre las horas de funcionamiento del compresor.
En las plantas petroquímicas y desalinizadoras de Oriente Medio, es frecuente especificar medidores de vórtice en los colectores de aire de instrumentación, ya que la versión con certificación ATEX cumple con la clasificación de área peligrosa y la ausencia de piezas móviles permite intervalos de mantenimiento prolongados entre paradas programadas.
Los medidores de vórtice requieren una velocidad mínima real para generar un vórtice estable, generalmente de 2 a 3 m/s, dependiendo de la densidad del gas y el diámetro de la tubería. Por debajo de esta velocidad, la señal se vuelve ruidosa y la lectura pierde fiabilidad. En líneas con un amplio rango de medición, que suelen operar cerca de cero con picos ocasionales, un medidor de masa térmica como nuestros modelos SRK-100 o SRK-DL registra caudales más bajos con mayor fiabilidad, ya que no depende de un umbral de generación de vórtice.
El flujo pulsante es el otro límite. Los compresores alternativos sin un volumen de depósito adecuado pueden generar suficiente pulsación en la línea como para activar erróneamente el sensor de vórtice. Generalmente recomendamos dimensionar correctamente el depósito o añadir un amortiguador de pulsaciones en lugar de intentar filtrarlas electrónicamente, ya que el filtrado electrónico en una pulsación rápida tiende a filtrar también los cambios de flujo reales que se desean observar.
Caudalímetro de aire Vortex para compresor
Una planta de moldeo por inyección de plásticos en Vietnam operaba con tres compresores alternativos conectados a un colector compartido, sin ningún sistema de medición más allá de los contadores de horas de funcionamiento. Los costos de energía habían aumentado durante dos años consecutivos sin una explicación clara. Suministramos una unidad DN100 STLU-G con compensación de presión y temperatura en el colector principal, además de dos unidades DN50 en las dos ramificaciones más grandes de la nave de moldeo.
Durante el primer mes, los datos mostraron que una de las naves de moldeo consumía un 35 % más de aire por turno que la otra, a pesar de utilizar máquinas de capacidad similar. Esto llevó al departamento de mantenimiento a detectar una conexión rápida agrietada detrás de una máquina que nadie había revisado porque no emitía ningún silbido audible. Según las propias estimaciones de la planta, el ahorro anual derivado de esta única reparación superaba con creces el coste de los tres medidores.
¿Qué precisión puedo esperar de un caudalímetro de vórtice para aire comprimido?
Un medidor de vórtice dimensionado e instalado correctamente suele tener una precisión de ±1% en el servicio de gas, con una repetibilidad de ±0,2%. La precisión disminuye si la velocidad del flujo se acerca al umbral mínimo detectable, por lo que dimensionar el medidor según el rango de flujo real es más importante que el valor especificado en la hoja de especificaciones.
¿Un solo medidor me puede proporcionar tanto el caudal como la presión y la temperatura?
Sí. El STLU-G integra la detección de temperatura y presión con el sensor de vórtice, por lo que el transmisor emite un caudal estándar compensado junto con la presión y la temperatura en tiempo real en la misma pantalla y en el mismo bucle RS485 de 4-20 mA/HART o Modbus.
¿Cuál es la velocidad mínima de flujo necesaria para que funcione un medidor de vórtices?
Aproximadamente de 2 a 3 m/s para la mayoría de las aplicaciones de aire comprimido, aunque la cifra exacta depende de la densidad del gas, el diámetro de la tubería y el diseño del cuerpo romo. Por debajo de ese umbral, reduzca el diámetro de la tubería al siguiente valor o considere la posibilidad de utilizar un medidor de masa térmica.
¿Necesito tramos rectos de tubería antes y después del contador?
Sí. Como punto de partida, considere 20D de tubería recta aguas arriba y 5D aguas abajo. Los codos, las tes, las válvulas o los reductores cerca del medidor distorsionan el perfil de flujo y se mostrarán como un error de medición, no como una falla del medidor.
¿Debo elegir un caudalímetro de vórtice o un caudalímetro de masa térmica para el aire comprimido?
Vortex es adecuado para rangos de flujo medios a altos con una velocidad razonablemente constante y le brinda presión y temperatura en el mismo paquete. La masa térmica, como nuestro SRK-100 o SRK-DL, maneja flujo de aire bajo y un amplio rango de regulación es mejor porque no necesita una velocidad mínima de desprendimiento. En una línea con un rango de flujo estrecho, el vórtice suele ser la opción más económica; en una línea que oscila entre casi cero y la demanda máxima, la masa térmica lee el extremo inferior con mayor fiabilidad.
Envíe la siguiente información a sales@silverinstruments.com y le responderemos con una recomendación de modelo y precio en el plazo de un día hábil:
Tamaño de la tubería (DN o pulgadas) y programa de la tubería
Presión de funcionamiento (bar o psi) y temperatura (°C o °F)
Caudal mínimo y máximo, en Nm³/h o SCFM.
Salida requerida: 4-20 mA, HART, pulso o Modbus RS485 RTU
Clasificación de la zona, si la instalación se encuentra en una zona peligrosa.
Consulte nuestra línea de productos de caudalímetros de vórtice para aplicaciones de vapor y líquidos si el aire comprimido es solo una parte de lo que necesita medir in situ.
nos pondremos en contacto con usted en 24 horas..
