Ventajas y desventajas del caudalímetro másico Coriolis

¿Por qué es tan popular el caudalímetro Coriolis y cuáles son sus ventajas y desventajas?

Comencemos con el principio de Coriolis.

¿Cómo funciona un caudalímetro Coriolis?

Una partícula de masa δm se mueve a velocidad constante v a través de un tubo que gira con velocidad angular ω alrededor de un punto fijo P. Esta partícula experimenta dos componentes de aceleración:
1. Aceleración centrípeta (αr):
Magnitud: ω2r
Dirección: Hacia el punto P.
2. Aceleración de Coriolis (αt):
Magnitud: 2ωv
Dirección: Perpendicular a (αr)

Según la segunda ley de Newton (Fuerza = Masa × Aceleración), la aceleración de Coriolis requiere una fuerza correspondiente en la dirección de αt, dada por 2ωvδm. Esta fuerza es aplicada *por el tubo* sobre el fluido. La *fuerza de reacción* ejercida *por el fluido sobre el tubo* es Fc = 2ωvδm (la fuerza de Coriolis).

El elemento de masa del fluido es δm=ρAΔx (donde ρ = densidad del fluido, A = área de la sección transversal del tubo). Por lo tanto, la fuerza de Coriolis incremental es:

donde la tasa de flujo másico incremental

Para una geometría de tubo oscilante específica con características vibracionales fijas, ΔFc depende únicamente de δqm. Por lo tanto, la medición de la fuerza de Coriolis (ΔFc) inducida por el fluido en movimiento, ya sea directa o indirectamente, proporciona una medición del caudal másico (qm). Este es el principio de funcionamiento fundamental de los caudalímetros másicos Coriolis.

• Permite medir directamente el caudal másico con una alta precisión, alcanzando entre el 0,1 % y el 0,5 %. El caudalímetro Coriolis es actualmente el caudalímetro más preciso del mundo.

El caudalímetro de mayor precisión del mundo.

• Posee una amplia gama de fluidos medibles, incluyendo fluidos de alta viscosidad, como resina , miel, pegamento, betún , polímero , melaza , fluidos bifásicos líquido-sólido, fluidos bifásicos líquido-gas que contienen trazas de gases, y gases de presión media y alta de densidad suficiente.

Los líquidos de alta viscosidad se pueden medir con un caudalímetro Coriolis.

• El flujo vorticoso y la distribución no uniforme de la velocidad del flujo, causados por las tuberías aguas arriba y aguas abajo, no influyen en el rendimiento del sensor de flujo. Generalmente, no se requieren tramos rectos de tubería para la instalación del sensor. Sin embargo, la mayoría de los caudalímetros sí requieren tramos rectos de tubería aguas arriba y aguas abajo, como los caudalímetros electromagnéticos , los caudalímetros de turbina y los caudalímetros de vórtice , entre otros.

No se necesita tubería recta antes ni después del medidor de flujo másico.

• La variación en la viscosidad del fluido no afecta significativamente el valor medido. El caudalímetro Coriolis puede medir líquidos de alta viscosidad, como de 500 000 cp.
• La variación en la densidad del fluido tiene poco efecto sobre el valor medido. El caudalímetro Coriolis puede medir lodos de alta densidad, como pulpa, mortero, lodo, etc. Generalmente, la densidad del lodo no debe superar los 3 g/cm³ para una medición correcta con el caudalímetro Coriolis.

Se puede medir la suspensión si su densidad es inferior a 3 g/cm³.

• Dispone de múltiples salidas que permiten la medición simultánea de caudal másico o volumétrico instantáneo, densidad y temperatura del fluido, entre otras señales. Además, cuenta con varios puertos de entrada y salida digitales, y algunos modelos permiten el control de lotes. Ofrece salidas de frecuencia, pulso y corriente de 4-20 mA, y también es compatible con salidas MODUBS RTU (RS485), HART o Profibus.
• Medición de flujo bidireccional
• Es raro encontrar sistemas de medición de flujo a alta presión que puedan medir medios a alta presión, incluso medios con presiones de hasta 14000 psi, capaces de soportar presiones tan elevadas.

Para lechada de cemento a alta presión, presión 40 MPa, conexión de unión de 4".

• El caudalímetro Coriolis, al igual que un caudalímetro electromagnético, puede realizar mediciones de flujo bidireccionales, pero antes de la medición inversa requiere configurar parámetros en el transmisor para lograr la medición de flujo inverso.

• Permite medir fluidos de alta viscosidad, como petróleo crudo, crudo pesado, fueloil residual y otros líquidos con viscosidad elevada. Anteriormente, se utilizaban caudalímetros volumétricos y caudalímetros de objetivo para medir el caudal. Actualmente, se emplean caudalímetros másicos Coriolis, que ofrecen una buena fiabilidad y resultados de medición precisos.
• El caudalímetro Coriolis puede medir líquidos de muy baja viscosidad, como 1 kg/h. Con una capacidad de medición de flujo másico tan pequeña, prácticamente ningún otro caudalímetro puede alcanzarla.
  



Caudalímetro Coriolis pequeño para medición de microcaudales


• Los caudalímetros másicos Coriolis pueden medir simultáneamente la densidad del líquido, lo que permite calcular el caudal volumétrico y determinar la relación de dos componentes líquidos (como aceite y agua incompatibles). Para ello, se introduce la densidad de los dos líquidos: medio 1 y medio 2.

El porcentaje que muestra el caudalímetro másico es el porcentaje del medio 1 en la mezcla de medio 1 y medio 2. El porcentaje mostrado va de 0 a 100%.

Desventajas del medidor de flujo Coriolis

• Escasa estabilidad del cero, lo que afecta a la precisión del caudalímetro.
• No se puede utilizar para medir fluidos con menor densidad, como gases a baja presión o de baja densidad.
• Un contenido de gas ligeramente superior en el líquido puede provocar un aumento significativo del error de medición.
• Es sensible a las interferencias por vibraciones externas.
• No se puede utilizar para diámetros mayores. Actualmente, el tamaño máximo que podemos fabricar es un caudalímetro Coriolis de 10 pulgadas .

• La pérdida de presión es considerable, especialmente al medir un líquido con una alta presión de vapor saturado; dicha pérdida puede provocar la vaporización del líquido y, por consiguiente, la cavitación.

medidor de flujo Coriolis

Medición directa del flujo másico.
Alta precisión: 0,1 %~0,2 %.
Mida también la densidad, la temperatura y la presión.
Para la medición de todo tipo de fluidos.

Caudalímetro Coriolis de tubo doblado

Tamaño de instalación reducido.
Tamaño máximo del sensor: 10 pulgadas.
Profibus PA/HART/MODBUS.
Mejor para líquidos de alta viscosidad o en suspensión.

medidor de flujo Coriolis sanitario

Conexión final Tri-clamp o DIN 11851.
Partes húmedas de acero inoxidable 316L.
Para vino, melaza, miel, leche, yogur, chocolate...
para la industria alimentaria, láctea, biotecnológica y farmacéutica.

medidor/controlador de flujo Coriolis

Caudalímetro/controlador de flujo pequeño basado en el principio de Coriolis.
Caudalímetro másico de máxima precisión para gas, líquido y vapor.
Puede detectar flujos de 40 g/h o incluso inferiores.

medidor de flujo másico térmico

Caudalímetro de bajo coste para gas y aire.
Tipo de inserción o en línea.
4-20 mA y MODBUS.
aire, N2, CO2, biogás, gas natural, etc.