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 el medidor de caudal Coriolis?

Una partícula de masa δm se mueve a velocidad constante v a través de un tubo que gira con velocidad angular ω alrededor del 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 2ωvδm²ωvδm. 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=ρAΔxδm=ρAΔx (donde ρ = densidad del fluido, A = área de la sección transversal del tubo). Por lo tanto, la fuerza de Coriolis incremental es:

donde el caudal másico incremental

Para una geometría específica de tubo oscilante con características vibratorias fijas, ΔFc depende únicamente de δqm. Por lo tanto, la medición de la fuerza de Coriolis (ΔFc) inducida por el fluido en movimiento, directa o indirectamente, proporciona una medición del caudal másico (qm). Este es el principio operativo subyacente de los medidores de caudal másico Coriolis.

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

El medidor de flujo de mayor precisión del mundo.

• Tiene una amplia gama de fluidos mensurables, incluidos fluidos de alta viscosidad, como resina , miel, pegamento, betún , polímero , melaza , fluidos bifásicos líquido-sólido, fluidos bifásicos líquido-gas que contienen gases traza y gases de presión media y alta de densidad suficiente.

El líquido de alta viscosidad se puede medir con un medidor de caudal Coriolis.

• El flujo vorticial y la distribución irregular de la velocidad del flujo, causados por las tuberías aguas arriba y aguas abajo, no afectan el rendimiento del sensor de caudal. Generalmente, no se requieren tuberías rectas para la instalación del sensor. Sin embargo, la mayoría de los medidores de caudal, como los medidores de caudal electromagnéticos , los medidores de caudal de turbina , los medidores de caudal de vórtice , etc., requieren secciones de tubería recta aguas arriba y aguas abajo.

No se necesita una tubería recta antes y después del medidor de flujo másico

• El cambio en la viscosidad del fluido no afecta significativamente el valor medido. El caudalímetro Coriolis puede medir líquidos de alta viscosidad, como 500.000 cp.
• El cambio en la densidad del fluido tiene poco efecto en el valor medido. El caudalímetro Coriolis puede medir lodos de alta densidad, como pulpa, mortero, lodos, etc. Generalmente, la densidad del lodo no puede superar los 3 g/cm³ para una medición correcta con el caudalímetro Coriolis.

La suspensión se puede medir si la densidad es inferior a 3 g/cm³

• Dispone de múltiples salidas que permiten generar simultáneamente caudal másico o volumétrico instantáneo, densidad del fluido, temperatura del fluido y otras señales. También cuenta con varios puertos de entrada y salida digitales, y algunos modelos pueden realizar funciones de control por lotes. Dispone de salidas de frecuencia, pulsos y corriente de 4-20 mA, además de salidas MODUBS RTU (RS485), HART o Profibus.
• Medición de flujo bidireccional
• Es raro que los sistemas de medición de flujo de alta presión que pueden medir medios de alta presión, incluso medios con presiones de hasta 14 000 psi, soporten presiones tan altas.

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

• El medidor de flujo Coriolis, al igual que un medidor de flujo electromagnético, puede lograr una medición de flujo bidireccional, 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, petróleo pesado, petróleo residual y otros líquidos con mayor viscosidad. Anteriormente, se utilizaban caudalímetros volumétricos, caudalímetros de objetivo, etc., para medir el caudal. Actualmente, se utilizan caudalímetros másicos Coriolis, con buena fiabilidad y resultados de medición precisos.
• El caudalímetro Coriolis puede medir líquidos muy pequeños, como 1 kg/h. Con una medición de caudal másico tan pequeña, prácticamente ningún otro caudalímetro puede lograrlo.
  



Medidor de flujo Coriolis pequeño para medición de microflujos


• Los medidores de caudal másico Coriolis miden simultáneamente la densidad de líquidos, lo que permite calcular caudalímetros volumétricos y determinar la relación entre líquidos de dos componentes (como aceite y agua incompatibles). Se introduce la densidad de ambos líquidos: medio 1 y medio 2.

El porcentaje que muestra el medidor de flujo másico es el porcentaje del medio 1 en el medio mixto 1 y el medio 2. El porcentaje que se muestra es de 0 a 100%.

Desventajas del medidor de caudal Coriolis

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

• La pérdida de presión es grande, especialmente cuando se mide un líquido con una alta presión de vapor saturado, la pérdida de presión puede provocar la vaporización del líquido y se produce cavitación.

Medidor de caudal Coriolis