¿Cómo se mide el flujo de aire bajo?

Silver Automation Instruments recibe con frecuencia solicitudes para medir caudales de aire extremadamente bajos, a veces de tan solo 0,02 centímetros cúbicos estándar por minuto (sccm). Medir caudales tan pequeños presenta importantes desafíos debido a las limitaciones de las tecnologías de medición de caudal convencionales.

¿Por qué necesitamos medir el flujo de aire bajo?

Medir el bajo flujo de aire es crucial en diversas industrias, desde garantizar el rendimiento óptimo de los sistemas de climatización (HVAC) y detectar fugas hasta mantener condiciones precisas en entornos de laboratorio. Pero ¿por qué es importante y qué lo dificulta? Analicemos los detalles.

Desafíos en la medición del flujo de aire bajo

Medir un caudal bajo no es sencillo. Los medidores de caudal tradicionales suelen tener dificultades con caudales bajos debido a su sensibilidad limitada. Por ejemplo, los medidores de caudal de turbina solo pueden medir un caudal mínimo de 2 m³/h, mientras que los medidores de caudal de área variable , también conocidos como rotámetros, solo pueden medir un caudal mínimo de 50 l/h. Factores como la turbulencia, las caídas de presión y la precisión del sensor pueden complicar aún más las mediciones.

Otro desafío es la calibración para caudales de aire bajos. Las instalaciones de calibración para medidores de caudal de aire de bajo flujo son relativamente escasas. Esta escasez puede representar un desafío para industrias y laboratorios que requieren mediciones precisas de caudales de aire mínimos. El acceso limitado a servicios de calibración especializados puede generar mayores costos y plazos de entrega más largos, lo que podría afectar la precisión y la confiabilidad de aplicaciones críticas.

Además, el bajo flujo de aire suele ir acompañado de cambios mínimos de presión, lo que hace más difícil que los dispositivos convencionales los detecten y midan con precisión.

Medidores de flujo másico microtérmico: la solución ideal

Una de las herramientas más eficaces para medir caudales de aire bajos, recomendada frecuentemente por silverinstruments.com, es el medidor de caudal másico térmico. Este pequeño medidor de caudal de aire funciona según el principio de transferencia de calor, lo que lo hace muy sensible a caudales bajos.

Cómo funciona un medidor de flujo de aire pequeño

Los medidores de flujo másico térmico utilizan un sensor calefactado y un sensor de temperatura. Al pasar el aire por el sensor calefactado, se lleva el calor, lo que genera una diferencia de temperatura entre ambos sensores. El medidor calcula el caudal de aire en función de la cantidad de calor perdido, que es directamente proporcional al caudal másico del aire.

Ventajas de los medidores de flujo másico térmico para la medición de flujos de aire bajos

1. Sensor de flujo de aire de alta sensibilidad : estos sensores de flujo de aire se destacan por detectar tasas de flujo de aire extremadamente bajas, a menudo tan bajas como 0,02 ml/min, ideales para identificar pequeñas fugas de aire o uso en laboratorio.
2. Sin partes móviles : Al no tener componentes mecánicos en el sensor de aire de bajo flujo, son menos propensos al desgaste, lo que garantiza una confiabilidad a largo plazo.
3. Amplia capacidad de rango : pueden medir caudales altos y bajos, la relación de reducción puede alcanzar 100:1, por ejemplo, nuestro micro sensor de flujo de aire puede medir un rango de flujo de aire bajo de 0,03 ~ 3 sccm, lo que los hace versátiles para diversas aplicaciones.
4. Baja caída de presión : los medidores de flujo térmico minimizan la pérdida de presión, lo que es fundamental en escenarios de bajo flujo para la medición de aire de bajo flujo.
5. Medición directa del caudal másico : estos micromedidores de caudal de aire miden el caudal másico directamente, lo que elimina la necesidad de compensación adicional de temperatura o presión.

Parámetros técnicos clave del caudalímetro de aire de bajo caudal

- Rango de flujo: normalmente mide desde 0,02 ml/min hasta 3000 SLM, según el modelo.
- Precisión: Ofrece una alta precisión, a menudo dentro de ±1% de la lectura.
- Tiempo de respuesta: Tiempos de respuesta rápidos, puede alcanzar un tiempo de respuesta de 0,2 segundos.
- Opciones de salida: Medidor de flujo de aire digital a diferencia de los rotámetros tradicionales, puede proporcionar salidas analógicas (4-20 mA) o digitales (MODBUS RTU) para una fácil integración con los sistemas de control.

Consejos de instalación para la medición del flujo de aire en miniatura

Instalación de un filtro: El aire debe estar purificado, evitando el polvo, los líquidos y el aceite. Si es necesario, instale un filtro.

Uso para gases corrosivos: Los materiales utilizados para el canal del caudalímetro son: SUS 316L (00Cr17Ni14Mo2), SUS 417J1 (00Cr30Mo2), caucho fluorado y otros materiales resistentes a la corrosión. Sirve para controlar la corrosividad general cuando otros usuarios utilizan gases corrosivos y disolventes orgánicos, siempre que el sistema del usuario no presente sosa, presente pocas fugas, sea diligente y se utilice correctamente. Esto debe indicarse al realizar el pedido. Con gases corrosivos especiales, todos los materiales de sellado deben cambiarse según corresponda.

Posición de instalación

El microcontrolador de flujo de aire se instala mejor para mantener el nivel de la superficie de instalación, pero no es particularmente sensible a la ubicación, se puede instalar en cualquier posición, si se encuentra el desplazamiento cero al instalar en una posición no horizontal, puede ajustar el punto cero después del trabajo.

Calibración y conversión de diferentes gases a bajo caudal.

El medidor de flujo generalmente se calibra con nitrógeno (N₂). Si se requiere calibración con otro gas, se deben realizar pedidos especiales al vendedor al realizar el pedido. Si los usuarios de un micromedidor de flujo calibrado con nitrógeno utilizan otros gases, estos se pueden convertir utilizando el factor de conversión del apéndice.

Conclusión

Medir caudales bajos es una tarea crucial, pero también compleja. Los medidores de caudal másico térmico, con su sensibilidad, fiabilidad y facilidad de instalación, ofrecen la solución ideal. Ya sea para sistemas de climatización (HVAC), dispositivos médicos o detección de fugas de aire, estos pequeños medidores de caudal garantizan una medición precisa y eficiente de caudales bajos, lo que los hace indispensables en las aplicaciones modernas.