El monitoreo de flujo es una parte esencial de cualquier proceso industrial. Por esta razón, la mayoría de las industrias han estado haciendo todo lo necesario para adoptar algunas de las formas más confiables y eficientes para controlar estos procesos.
Esto ha sido posible mediante el uso de varios medidores de flujo e interruptores. Por ejemplo, la mayoría de los interruptores de flujo en el mercado actual tienden a presentar la tecnología de dispersión térmica.
La tecnología de dispersión térmica se está utilizando actualmente para monitorear el flujo de gases y aire en muchas tuberías. Esta tecnología se basa en el hecho de que la cantidad de calor transportada por la sonda calentada aumenta a medida que aumenta la velocidad del fluido.
Hay bastantes interruptores que cuentan con esta tecnología. En estos interruptores, la existencia de una mayor diferencia de temperatura indica una condición sin flujo. Esta diferencia de temperatura disminuye con un aumento en la velocidad de flujo. El elemento calentado más utilizado es el detector de temperatura de resistencia (RTD). La velocidad a la que disipa el calor es directamente proporcional a la velocidad del flujo de fluido.
La señal obtenida del RTD se convierte en una señal eléctrica por el circuito de acondicionamiento electrónico. La señal eléctrica se usa más tarde para ajustar otros circuitos de punto de ajuste. La mayoría de estos dispositivos son resistentes y confiables en comparación con los interruptores tradicionales. También son duraderos y se eliminan por completo otros problemas como la obstrucción. Los interruptores que cuentan con esta tecnología pueden monitorear todo tipo de fluidos y tener una respuesta rápida a los cambios en la velocidad del flujo.
Hay muchos interruptores disponibles en el mercado hoy en día, algunos con sistemas de visualización óptica. Por lo tanto, es importante definir la aplicación para la cual el switch está destinado a adquirir la correcta.
También se utilizan en sistemas de calefacción, hidráulicos y de aire acondicionado.
Estos interruptores vienen con una amplia gama de tecnología que les permite garantizar un rendimiento de alta calidad, resistente a la corrosión, configuraciones de actuación flexibles y una amplia gama de diseños, entre otros.
Proporcionan una de las formas más baratas de detectar la pérdida o el cambio en la velocidad del aire. Se prefieren para aplicaciones que requieren velocidades de alta a baja. Tanto la pérdida como el cambio de velocidad pueden deberse a una serie de factores que incluyen un filtro sucio u obstruido, una sobrecarga del motor del ventilador, una rueda del ventilador suelta o una entrada cerrada del ventilador o del amortiguador.
En estos interruptores, a medida que el aire fluye a través de la tubería, la veleta se ve obligada a oscilar en la dirección en que sopla el viento. Esto fuerza al manguito a moverse hacia arriba, haciendo que el imán tire de él y acciona el interruptor.
En este caso, el fluido que fluye a través de la válvula empuja el disco hacia arriba y hacia abajo, lo que como resultado baja y levanta el manguito magnético, respectivamente. Esto hace que el imán active el interruptor. El principio es casi el mismo que el del interruptor accionado por paletas.
Se utilizan para una amplia gama de aplicaciones que incluyen equipos operados eléctricamente, como motores o luces de señalización. Se pueden usar para iniciar o detener un equipo eléctrico. Se utilizan principalmente para aplicaciones de uso general. También se usan para detectar flujo en muchas aplicaciones industriales, en caso de que haya una falla en el flujo de ciertas tuberías, puede generar una alarma.
Hay varios factores a considerar al instalar este tipo de interruptores en una tubería. Para garantizar que el interruptor funcione según sea necesario, la flecha en la carcasa siempre debe apuntar hacia la dirección del flujo. El ángulo en el que se debe montar el interruptor en la tubería también es importante.
Esto dependerá del manual del interruptor. También se debe instalar un filtro corriente arriba para evitar que entren partículas extrañas en la tubería. También deben montarse en regiones donde hay poca o ninguna turbulencia, es decir, deben instalarse lejos de las curvas o los codos.
Con el avance de la tecnología, esos interruptores de flujo han incorporado tecnología térmica. En tales interruptores, una condición de no flujo se indica por condiciones de alta temperatura, mientras que la presencia de flujo se indica por bajas temperaturas.
Tales tipos de conmutadores tienen detectores de temperatura de resistencia (RTD). Esto se debe al simple hecho de que cuando hay flujo, los RTD son enfriados por el fluido en movimiento. Hasta ahora han ganado popularidad en la mayoría de las aplicaciones industriales. Tienen circuitos electrónicos que convierten la diferencia de temperatura de los RTD en una señal eléctrica que se utiliza en varios procesos de control. Esto facilita su incorporación en varios sistemas de control.
El monitoreo de flujo es una parte esencial de cualquier proceso industrial. Por esta razón, la mayoría de las industrias han estado haciendo todo lo necesario para adoptar algunas de las formas más confiables y eficientes para controlar estos procesos.
Esto ha sido posible mediante el uso de varios medidores de flujo e interruptores. Por ejemplo, la mayoría de los interruptores de flujo en el mercado actual tienden a presentar la tecnología de dispersión térmica.
La tecnología de dispersión térmica se está utilizando actualmente para monitorear el flujo de gases y líquidos en muchas tuberías. Esta tecnología se basa en el hecho de que la cantidad de calor transportada por la sonda calentada aumenta a medida que aumenta la velocidad del fluido.
Hay bastantes interruptores que cuentan con esta tecnología. En estos interruptores, la existencia de una mayor diferencia de temperatura indica una condición sin flujo. Esta diferencia de temperatura disminuye con un aumento en la velocidad de flujo. El elemento calentado más utilizado es el detector de temperatura de resistencia (RTD). La velocidad a la que disipa el calor es directamente proporcional a la velocidad del flujo de fluido.
La señal obtenida del RTD se convierte en una señal eléctrica por el circuito de acondicionamiento electrónico. La señal eléctrica se usa más tarde para ajustar otros circuitos de punto de ajuste. La mayoría de estos dispositivos son resistentes y confiables en comparación con los interruptores tradicionales. También son duraderos y se eliminan por completo otros problemas como la obstrucción. Los interruptores que cuentan con esta tecnología pueden monitorear todo tipo de fluidos y tener una respuesta rápida a los cambios en la velocidad del flujo.
Monitorear la tasa de flujo; a partir de la temperatura detectada por el RTD, es mucho más fácil determinar el caudal del fluido. Esto se debe a que la cantidad de calor que se disipa es proporcional a la velocidad de flujo.
Activar alarma; suponiendo que la velocidad de flujo de un fluido se ajustó para que no supere un nivel determinado, el interruptor detectará cualquier aumento más allá del punto de ajuste que luego activará la alarma para que se tomen las medidas necesarias. Esto también puede proteger otros dispositivos, como las bombas, de una sobrecarga.
Facilita el proceso de control industrial; La mayoría de los interruptores que cuentan con la tecnología de dispersión térmica pueden integrarse fácilmente con los sistemas de control como los PLC. Esto se debe a que el acondicionador de señal convierte la temperatura del RTD en una señal eléctrica. Recuerde, es más fácil lidiar con la señal eléctrica cuando se trata de cualquier proceso de control.
Amplia gama de aplicaciones; Estos interruptores, más aún los tipos líquidos, pueden usarse para muchas aplicaciones que incluyen líneas de líquido, piscinas y agua de mar. Mientras el líquido no reaccione con el material a partir del cual se construyó el interruptor. Por lo tanto, la consideración material es importante al elegir estos interruptores. También dictará su vida útil.
Hay muchos interruptores disponibles en el mercado hoy en día, algunos con sistemas de visualización óptica. Por lo tanto, es importante definir la aplicación para la cual el switch está destinado a adquirir la correcta.
Los interruptores de flujo se pueden clasificar como interruptores de flujo de aire o líquido. Se utilizan para controlar el flujo de líquidos, aire o vapor en diversas aplicaciones industriales en las que envían señales a otros dispositivos, como bombas para que se apaguen o se enciendan, dependiendo de la situación en cuestión.
También se utilizan en sistemas de calefacción, hidráulicos y de aire acondicionado.
Estos interruptores vienen con una amplia gama de tecnología que les permite garantizar un rendimiento de alta calidad, resistente a la corrosión, configuraciones de actuación flexibles y una amplia gama de diseños, entre otros.
Proporcionan una de las formas más baratas de detectar la pérdida o el cambio en la velocidad del aire. Se prefieren para aplicaciones que requieren velocidades de alta a baja. Tanto la pérdida como el cambio de velocidad pueden deberse a una serie de factores que incluyen un filtro sucio u obstruido, una sobrecarga del motor del ventilador, una rueda del ventilador suelta o una entrada cerrada del ventilador o del amortiguador.
En estos interruptores, a medida que el aire fluye a través de la tubería, la veleta se ve obligada a oscilar en la dirección en que sopla el viento. Esto fuerza al manguito a moverse hacia arriba, haciendo que el imán tire de él y acciona el interruptor.
En este caso, el fluido que fluye a través de la válvula empuja el disco hacia arriba y hacia abajo, lo que como resultado baja y levanta el manguito magnético, respectivamente. Esto hace que el imán active el interruptor. El principio es casi el mismo que el del interruptor accionado por paletas.
Se utilizan para una amplia gama de aplicaciones que incluyen equipos operados eléctricamente, como motores o luces de señalización. Se pueden usar para iniciar o detener un equipo eléctrico. Se utilizan principalmente para aplicaciones de uso general. También se usan para detectar flujo en muchas aplicaciones industriales, en caso de que haya una falla en el flujo de ciertas tuberías, puede generar una alarma.
Hay varios factores a considerar al instalar este tipo de interruptores en una tubería. Para garantizar que el interruptor funcione según sea necesario, la flecha en la carcasa siempre debe apuntar hacia la dirección del flujo. El ángulo en el que se debe montar el interruptor en la tubería también es importante.
Esto dependerá del manual del interruptor. También se debe instalar un filtro corriente arriba para evitar que entren partículas extrañas en la tubería. También deben montarse en regiones donde hay poca o ninguna turbulencia, es decir, deben instalarse lejos de las curvas o los codos.
Con el avance de la tecnología, esos interruptores de flujo han incorporado tecnología térmica. En tales interruptores, una condición de no flujo se indica por condiciones de alta temperatura, mientras que la presencia de flujo se indica por bajas temperaturas.
Tales tipos de conmutadores tienen detectores de temperatura de resistencia (RTD). Esto se debe al simple hecho de que cuando hay flujo, los RTD son enfriados por el fluido en movimiento. Hasta ahora han ganado popularidad en la mayoría de las aplicaciones industriales. Tienen circuitos electrónicos que convierten la diferencia de temperatura de los RTD en una señal eléctrica que se utiliza en varios procesos de control. Esto facilita su incorporación en varios sistemas de control.
Varios medidores de flujo instalados en la mayoría de las industrias no funcionan satisfactoriamente debido a la elección imprecisa de los instrumentos de medición de flujo.
La variación en la tecnología del medidor, como el medidor de flujo magnético y las tecnologías ultrasónicas, por mencionar algunas, ha planteado muchos desafíos para la mayoría de los técnicos. Les resulta difícil seleccionar aquellos con un alto nivel de rendimiento y precisión.
Una vez más, cada medidor tiene sus méritos y deméritos que deben examinarse antes de comprar y, en consecuencia, instalar. Es casi imposible encontrar uno perfecto, sin embargo, los méritos deben ser mayores que los deméritos.
Es importante saber lo siguiente antes de comprar o instalar un medidor:
Tarea que debe realizar el instrumento ; Básicamente, en la medición de flujo, se pueden examinar los siguientes parámetros: velocidad instantánea, caudal másico y volumétrico. Elegir el instrumento adecuado, como el medidor Coriolis, para determinar el caudal másico será una idea noble. También hay situaciones en las que se da más prioridad a la precisión de la velocidad de flujo. Por lo tanto, ir por aquellos que serán precisos es crucial. Recuerde, diferentes medidores tienen diferentes niveles de precisión.
Dónde se instalará el instrumento ; ¿planea instalar el medidor en sistemas presurizados? ¿El fluido cuya velocidad de flujo se determinará está limpio o en suspensión?
¿Podrían las condiciones ambientales como la temperatura o la interferencia eléctrica afectar el rendimiento del medidor? Asegúrese de que el medidor pueda funcionar de manera óptima sin interferencias innecesarias del entorno o del fluido cuyas características de flujo se determinarán.
Por ejemplo, el medidor de flujo de turbina y los medidores de flujo de desplazamiento positivo se pueden usar para medir las características de flujo de fluidos limpios y viscosos; los tipos electromagnéticos están diseñados para fluidos sucios, conductores, limpios y viscosos, mientras que los ultrasónicos son adecuados para fluidos limpios y viscosos, por lo tanto, se debe proporcionar un medidor de flujo de alta viscosidad . Todos estos deben ser considerados.
Rango de funcionamiento ; los caudales más bajos y más altos deben determinarse antes de la instalación. Por lo tanto, el rango de operación no debe exceder el del medidor de flujo . Esto es para asegurarse de que no esté abrumado, ya que esto solo conducirá a lecturas inexactas.
Tamaño de la tubería ; También determinará el tipo de compra e instalación. En la mayoría de las aplicaciones industriales, la mayoría de las tuberías son muy grandes y, por lo tanto, algunos medidores no pueden utilizarse.
Calibración ; Por supuesto, todos los medidores están calibrados por el fabricante. Sin embargo, después de que se haya utilizado durante algún tiempo, es importante volver a calibrarlo para garantizar que todas las lecturas obtenidas sean precisas. La recalibración dependerá de la tecnología del medidor y de la naturaleza del fluido.
¿Tiene espacio para la actualización? La mayoría de estos instrumentos se actualizan cada año para garantizar que funcionen de manera óptima, precisa y eficiente. De hecho, con la era de la automatización donde el SCADA y los PLC se utilizan en la mayoría de los procesos industriales, debe dejar espacio para incorporarse a dichos sistemas.
Instalar o comprar el medidor de flujo correcto solo no es suficiente. Estos instrumentos requieren mantenimiento periódico para garantizar que funcionen con precisión. Es necesario diseñar un programa de chequeo programado especialmente para aquellos con partes móviles. La precisión debe mantenerse dentro del rango recomendado. Por otro lado, aquellos sin partes móviles como los tipos ultrasónico y electromagnético, sus componentes electrónicos deben ser verificados.
La medición de la velocidad de flujo es esencial en muchos procesos industriales, tales como productos químicos, acero y servicios públicos. Para facilitar este proceso, se han desarrollado varios medidores de flujo para garantizar que toda la información sobre cualquier fluido que fluye se obtenga con precisión.
La materia existe en tres estados principales que incluyen sólidos, líquidos y gaseosos. Cuando se usa el término "fluidos", básicamente, nos referimos tanto a líquidos como a gases, ya que tienen la capacidad de fluir bajo la acción de fuerzas deformantes. Esto se debe tanto al esfuerzo cortante como a la viscosidad; Los principios fundamentales de la mecánica de fluidos. Los líquidos y gases tienen sus propiedades únicas que deben analizarse críticamente antes de optar por cualquier instrumento de medición. Hay muchos tipos de medidores de flujo de gas para elegir. En la actualidad, hay una cantidad desconcertante de medidores en el mercado y, por lo tanto, hay que tener cuidado para obtener un instrumento de flujo preciso, confiable y robusto.
Tipos de medidores de flujo
Estos instrumentos pueden clasificarse según el tipo de información / medición que un individuo desearía obtener de un fluido. Éstas incluyen:
1. Determinar la velocidad del fluido en un punto
Es un proceso esencial cuando se trata de investigar la distribución de velocidad en un punto dado o en situaciones en las que el perfil de velocidad se debe establecer antes de la instalación de un medidor permanente. Para lograr esto, se puede utilizar lo siguiente:
Tubo Pitot-static
Las Figuras 1 y 2 muestran cómo se coloca Pitot - tubo estático en una sección cuyo perfil de velocidad se determinará. A medida que el fluido fluye, en el impacto, el fluido generalmente se detiene y, por lo tanto, la energía cinética se reduce a cero. Esto hace que esta sección posea solo la energía de presión.
Por otro lado, en sus secciones estáticas, hay energía cinética y de presión debido al movimiento del fluido. Esto a cambio provoca una diferencia de presión que se produce por la velocidad. Es una forma conveniente de obtener la diferencia entre la presión total, estática y dinámica. No es adecuado para medir la velocidad en flujo turbulento.
Anemómetros de alambre caliente y película
Este es otro instrumento eficaz que también se utiliza para determinar la velocidad del fluido en un punto. Una cosa buena es que puede usarse para obtener la velocidad y la turbulencia promedio.
2. Determinación del caudal volumétrico
Son muchos tipos de medidores que se pueden usar para determinar el caudal de volumen. Éstas incluyen:
Los medidores de flujo diferencial
Son ampliamente utilizados en la mayoría de las aplicaciones industriales tanto para líquidos como para gases. Por lo general, se coloca en una tubería después de lo cual se desarrolla una presión diferencial (D / P) a través de la constricción. Con estos instrumentos, es difícil deducir el caudal volumétrico del D / P. Los medidores diferenciales más comunes incluyen la boquilla, la placa de orificio, el tubo Dall y el Venturi. Las imágenes a continuación muestran algunos de los medidores diferenciales más utilizados.
El principio de funcionamiento se basa en el hecho de que cuando un fluido se encuentra con una obstrucción, sus partículas se separan y tienden a moverse alrededor del objeto obstructor a medida que continúa bajando. Esto da como resultado un gradiente de presión oscilante. Con un aumento en la frecuencia de vórtices debido al aumento del flujo, se puede lograr una relación de revestimiento entre la velocidad del flujo y la frecuencia de desprendimiento.
Se instalan a lo largo de la trayectoria de un fluido en movimiento donde el fluido los obliga a moverse / rotar. El flujo de volumen está determinado por el número de ciclos / segundo. Se utilizan principalmente para medir el volumen total del líquido. Un buen ejemplo si el medidor de turbina.
Determinar la tasa de flujo másico es crucial para compañías como las que venden petróleo crudo, ya que usan estos medidores para determinar la masa exacta de los productos que venden. La medición de la masa se puede realizar de formas importantes; ya sea por método inferencial o directo. La determinación del caudal másico requiere un instrumento especial llamado:
La mayoría de estos medidores se utilizaron principalmente en aplicaciones industriales después de la década de 1980. Hay muchos diseños, la mayoría de ellos en forma de U o en forma de herradura. Pueden manejar grandes caudales másicos.
A veces, puede parecer imposible obtener mediciones de fluidos utilizando cualquiera de los medidores de flujo anteriores y, por lo tanto, es necesario recurrir a instrumentos especializados. Algunos de estos instrumentos incluyen:
Medidor electromagnético ; El principio de funcionamiento se basa en la ley de inducción electromagnética de Faraday
Medidores ultrasónicos ; usan sensores que se colocan fuera de una tubería, lo que los hace más adecuados para flujos multifásicos.
Medidor de flujo de correlación cruzada ; Con este instrumento, se supone que varias propiedades del fluido, como la conductividad, la velocidad, la temperatura y la densidad, cambian de manera aleatoria.
Hay muchos instrumentos disponibles en el mercado y, por lo tanto, es prudente considerar todos los principios de la mecánica de fluidos para estar seguro de la precisión de las mediciones obtenidas.
