Caudalímetro másico de efecto Coriolis

Prefacio

En el intercambio de fluidos, la calidad suele ser el factor determinante. La medición precisa de la masa de fluidos siempre ha sido un objetivo deseado. Antes de la generalización del caudalímetro másico, la medición del caudal volumétrico se consideraba el único método viable, pero el método de pesaje por lotes requería conversiones complejas y provocaba errores significativos debido a las variaciones en los parámetros del fluido.

Principio de funcionamiento del caudalímetro másico de efecto Coriolis

El caudalímetro de efecto Coriolis funciona según el principio de la segunda ley del movimiento de Newton, es decir, la aplicación de fuerza = masa × aceleración (F = ma). De la fórmula F = ma, el concepto importante es que si no se aplica una fuerza al objeto y se mide la aceleración que produce, entonces no se puede medir la masa. El caudalímetro se basa en el hecho de que el fluido se encuentra en un sistema giratorio mientras se mueve en línea recta, y el caudalímetro de masa de tubo vibratorio se diseña ingeniosamente combinando estos dos movimientos. Aunque existen muchas formas de tubos vibratorios, generalmente se dividen en dos tipos: tubos curvos y tubos rectos, entre los que se encuentran tubos simples y tubos dobles. Dado que los principios son los mismos, para simplificar, aquí se utiliza un tubo simple en forma de U.

El caudalímetro acciona el tubo en forma de U (tubo sensor de flujo) fijado dentro de la carcasa del instrumento mediante un sistema de accionamiento electromagnético para hacerlo vibrar, como se muestra en la figura.

Cuando un fluido fluye a través de un tubo vibrante con una frecuencia fija, se ve obligado a absorber el impulso vertical del tubo. Durante el semiciclo de vibración del movimiento ascendente del tubo, el fluido que entra en el instrumento ejerce una presión hacia abajo contra la fuerza ascendente del tubo, mientras que el fluido que sale del instrumento tiene una fuerza ascendente que resiste la disminución del impulso vertical del tubo y lo empuja hacia arriba.

La combinación de ambas fuerzas provoca la torsión del tubo conductor, lo que se conoce como efecto Coriolis. Durante el otro semiciclo de vibración, el tubo se mueve hacia abajo y la torsión se produce en sentido contrario. La magnitud de la torsión del tubo sensor es directamente proporcional al caudal másico del fluido. La medición del ángulo de torsión se puede realizar mediante fotodetectores o sensores electromagnéticos ubicados a ambos lados del tubo sensor, y se puede monitorizar la velocidad de su vibración. Existe una diferencia temporal entre estas dos señales de velocidad debido a la torsión del tubo. El sensor de masa por efecto Coriolis transmite esta señal al transmisor, que la procesa y la convierte en una señal de salida directamente proporcional a la masa.

Características del medidor de flujo másico de efecto Coriolis

El medidor de flujo másico de efecto Coriolis se ha convertido en un medidor de flujo importante, ampliamente utilizado y maduro para la medición del flujo másico de fluidos, porque tiene ventajas que otros medidores no pueden igualar, como por ejemplo:

Mida directamente la calidad o la masa del fluido para lograr una medición de flujo de alta precisión.

• Al no haber inserciones en la tubería, ni piezas móviles, ni contaminación de los electrodos, el factor de tasa de fallos es menor, y el sensor de flujo másico Coriolis es fácil de limpiar y mantener.
• El caudalímetro másico Coriolis puede medir una amplia gama de fluidos, como gases, líquidos y fluidos químicos, licor negro para la fabricación de papel, lodos, etc., y puede utilizarse como caudalímetro de alta viscosidad, como por ejemplo, caudalímetro de resina, caudalímetro de miel, caudalímetro de jarabe;
• El medidor Coriolis es muy cómodo de ajustar y usar, y no es necesario configurar tramos rectos de tubería de entrada y salida.
• El caudalímetro Coriolis puede medir fácilmente fluidos multifásicos, fluidos con partículas sólidas y fluidos de alta viscosidad, caudalímetro Coriolis para lodos;
• Se han resuelto satisfactoriamente problemas como la medición precisa del caudal másico de líquidos a alta temperatura y bajo caudal, gases a alta presión, su resistencia a la corrosión, a la incrustación, a prueba de explosiones y al desgaste, entre otros.
• Medición multiparamétrica: al medir el caudal másico, se pueden obtener simultáneamente el caudal volumétrico, el caudal másico total, la densidad y la temperatura.
• No es sensible a la distribución de magnitudes influyentes, como la presión, la temperatura, la densidad, la viscosidad y la velocidad del flujo.
• De fácil instalación, las direcciones de entrada y salida de los tubos sensores de varios tamaños se pueden ajustar e instalar a voluntad.
• Caudalímetro digital de efecto Coriolis, con salida de pulsos, corriente de 4-20 mA y frecuencia, comunicación MOSBUS, opción con protocolo HART;
• El caudalímetro másico de efecto Coriolis cuenta con certificación ATEX, certificado a prueba de explosiones y apto para zonas peligrosas.

Sensor de flujo másico Coriolis y rango de flujo

Caudalímetro Corioils de 3 mm, 1/8”: 88 libras/hora;

Medidor Coriolis de 6 mm, 1/4 de pulgada: 220 lb/h;

Caudalímetro másico de efecto Coriolis de 8 mm: 7,35 lb/min;

Caudalímetro másico Coriolis DN10, rango: 500 kg/h;

Caudalímetro Coriolis de 1/2” (15 mm): rango de 0 a 1 tonelada/hora;

Rango de caudal másico de 3/4 de pulgada, 20 mm: 50 kg/min;

Caudalímetro Coriolis DN25 de 1 pulgada, rango de medición: 367,44 lb/min;

Caudalímetro de 1-1/2”. 40 mm de diámetro: 0-20 toneladas por hora;

Rango del transmisor de flujo másico Coriolis de 2 pulgadas: 18,37 kilogramos/segundo;

Caudalímetro Coriolis de 65 mm: 50 t/h;

Caudalímetro másico Coriolis de 3 pulgadas o tamaño DN80: 0-100 toneladas/hora

Caudalímetro másico de efecto Coriolis DN100 de 4 pulgadas: máx. 150 t/h,

Caudalímetro másico Coriolis de 125 mm: 0-200 t/h;

Medidor Coriolis de 150 mm, 6 pulgadas: 0-400 t/h;

El medidor de flujo másico de 200 mm (8 pulgadas) puede medir un flujo másico máximo de 500 t/h;

Aplicación práctica de los caudalímetros másicos Coriolis

Según el principio de funcionamiento del caudalímetro, este mide el pequeño ángulo de torsión del tubo sensor durante su vibración natural. Por lo tanto, durante su uso, se debe minimizar la vibración de la carcasa y del tubo sensor. En el caso de caudalímetros Coriolis de plata, de 3 mm y 6 mm para caudales bajos, el sensor de flujo másico debe instalarse sobre una base plana y rígida, como una pared sólida o una placa de acero, para asegurar que sus cuatro patas de montaje estén firmemente apoyadas en el mismo plano. Los caudalímetros másicos de 10 mm a 250 mm (caudalímetros másicos Coriolis de 10 pulgadas) se instalan directamente en el proceso o la tubería.

Para la medición de líquidos, el método de instalación típico consiste en ubicar el tubo de flujo debajo del proceso o la tubería. Para aplicaciones de gas, los tubos de flujo se instalan generalmente sobre el proceso o la tubería. Los caudalímetros también pueden instalarse en líneas verticales que drenan automáticamente el líquido. Es fundamental prestar especial atención a que, durante la instalación, nunca se utilice la junta del instrumento como soporte de la tubería, y que todos los bypasses y válvulas se soporten por separado.

Al medir fluidos que contienen partículas sólidas, se debe evitar que estas se depositen en la parte curva del tubo de detección de flujo. Al utilizarlo a bajas temperaturas, como en el caso de los caudalímetros Coriolis criogénicos, el técnico debe evitar la formación de escarcha en el tubo de detección de flujo.

Al medir el flujo bifásico de líquido y gas, se debe prestar especial atención a la fácil descarga de gas libre cuando se aplica e instala el instrumento, porque el flujo en el líquido medido, Por lo tanto, en dicho proceso de aplicación del caudalímetro, el medidor Coriolis debe instalarse en una posición con alta presión en la tubería en la medida de lo posible para evitar la existencia de gas en el líquido.

Dado que el caudalímetro de masa de efecto Coriolis es un caudalímetro de tubo vibratorio, durante el proceso de aplicación de la medición, se debe mantener una distancia suficiente entre los instrumentos y el
Instale soportes sólidos para eliminar la influencia de las vibraciones mutuas.
Durante su aplicación, para fluidos corrosivos, especialmente aquellos que contienen cloruros con halógenos libres, utilice sensores de flujo másico de aleación de níquel resistentes a la corrosión y al calor.

Instale una válvula de cierre aguas abajo durante la aplicación para garantizar el ajuste del punto cero real del flujo.

En el proceso de solicitud, elCaudalímetro másico de efecto Coriolis Gracias a su novedoso concepto, estructura simple, alta fiabilidad, escala lineal, alta precisión, fácil limpieza y mantenimiento conveniente, puede satisfacer los requisitos especiales de medición de fluidos en muchos sectores industriales. Puede medir directamente el flujo másico del fluido y también puede resolver el problema de la medición de flujo másico en flujos multifásicos y de baja temperatura (como la medición de flujo de nitrógeno líquido). Por ello, ha avanzado mucho en más de diez años. En el mundo actual de la medición de flujo, es sin duda una de las tecnologías de más rápido crecimiento, y muchos medidores de flujo Coriolis se utilizan en aplicaciones de petróleo y gas. Se espera que los medidores de flujo másico de efecto Coriolis reciban cada vez más atención y se utilicen de forma más generalizada.