Preguntas frecuentes del medidor de flujo másico térmico

P: ¿Los medidores de flujo de masa térmica se ven afectados por los cambios en la composición del gas, es decir, requerirán una recalibración cada vez que cambie la composición?

A: Los medidores de flujo de masa térmica miden un caudal basado en la transferencia de calor por convección. Uno de los muchos factores que influyen en la convección es la composición del fluido. Cada gas tiene propiedades únicas, por eso los medidores de flujo están calibrados para una aplicación específica. No querrá un medidor calibrado para una aplicación de aire colocado en una aplicación de gas natural sin recalibración o algún tipo de ajuste de campo (si corresponde).

Sin embargo, no todas las mezclas de gases son iguales. Si tuviera una mezcla de gases con alto contenido de hidrógeno, una variación en el hidrógeno tendría un efecto mucho mayor que la variación típica en el contenido de gas natural. El hidrógeno tiene una tendencia a crear más transferencia de calor que la mayoría de los gases. Para el gas natural, es común tener una ligera variación en la composición entre la calibración del dispositivo y la aplicación misma. Sin embargo, el efecto es mínimo para cambios leves en metano o etano en diferentes épocas del año. El flujo de combustible de gas natural es una de las aplicaciones más frecuentes para la masa térmica.

Cada aplicación presenta dificultades únicas para cada tecnología de caudalímetro. Una fuente de error mucho mayor basada en nuestra experiencia se debe a la instalación. Si no instala un medidor de flujo según las recomendaciones del fabricante, esto influirá en gran medida en el rendimiento del medidor. Para la masa térmica, esto incluye el recorrido recto adecuado, la profundidad en la tubería (sondas de inserción) y la alineación de la flecha de flujo.

No hay una respuesta exacta sobre cuándo sería necesaria una recalibración para la masa térmica, ya que la respuesta depende de la aplicación. Sin embargo, no siempre necesita recalibraciones para la variación en la composición del gas.

P: ¿Un medidor de flujo de masa térmica requiere compensación de temperatura durante la medición del flujo de gas?

A: Sí, el flujo de masa térmica requiere compensación de temperatura. Esto no es lo mismo que la corrección de temperatura, como vería con un transmisor multivariable o tecnologías de flujo externo, como presión diferencial, para obtener Nm3 / h, SCFM, SCFH, etc. Los fabricantes térmicos entienden que las propiedades del gas que afectan el calor La transferencia varía con la temperatura. La temperatura del proceso ya se está midiendo (mediante un RTD) y se tiene en cuenta en el cálculo.

P: ¿Cómo se compara un medidor de flujo másico de dispersión térmica con un medidor de flujo de vórtice para aplicaciones de medición de gas (aire comprimido tanto húmedo como seco, nitrógeno, gas natural) en términos de ventajas y desventajas?

R: Las aplicaciones más comunes para medidores de flujo de vórtice son la medición de flujo de vapor y líquido. También se usan en aplicaciones de flujo de gas a alta velocidad, pero existen limitaciones en términos de los flujos bajos que puede medir un medidor de flujo de vórtice. Es necesario que haya tasas de flujo de gas lo suficientemente altas como para crear vórtices alrededor del elemento romo en la línea, que es la base de la medición del flujo de vórtice. Los caudales medidos por los medidores de flujo de vórtice son caudales reales o el caudal en condiciones de funcionamiento. Para convertir a condiciones estándar (flujo másico), el usuario debe realizar una conversión basada en la medición de la temperatura y presión de funcionamiento, o tener un medidor de flujo que esté integrado con un transmisor multivariable.

Por el contrario, la mayoría de los caudalímetros térmicos se utilizan en aplicaciones de flujo de gas. La humedad condensada en la línea puede causar mediciones altas a medida que aumenta el enfriamiento relativo del sensor. Los medidores de flujo térmico a menudo se instalan en puntos donde la condensación es eliminada de la línea. Los caudalímetros térmicos tienen una alta sensibilidad a caudales bajos y presiones bajas, lo cual es una medición difícil para muchas otras tecnologías. También es una de las únicas tecnologías que genera un flujo de masa, eliminando la necesidad de medir la temperatura y la presión externas.

Hay ventajas y desventajas en cada tecnología de caudalímetro.

P: ¿Son adecuados los medidores de flujo de dispersión térmica para aplicaciones de medición de flujo de gas natural ?

R: La medición del flujo de gas natural es una aplicación popular para medidores de flujo térmico. Si bien los medidores de flujo térmico no son un medidor de transferencia de custodia aprobado para gas natural, muchas veces se usan para medir el flujo de gas natural a fuentes de combustión individuales. La tecnología térmica tiene muchas ventajas sobre otras tecnologías. Por ejemplo, los medidores de flujo térmico tienen una mejor sensibilidad de bajo flujo y una reducción mayor que los medidores de flujo tradicionales que utilizan tecnología de presión diferencial.

P: ¿La unidad de flujo Nm3 / h se considera flujo másico o flujo volumétrico?

R: El flujo de masa térmica siempre se considera una medición de "masa", ya que la masa de las moléculas de gas tiene una influencia directa en la transferencia de calor creada. Esta es la razón por la cual no es necesaria una corrección de temperatura o presión para medir un caudal a temperatura y presión estándar (STP) o en un conjunto de condiciones básicas.

Los fabricantes de dispositivos de temperatura constante (la gran mayoría) realizarán una calibración para establecer la relación entre la potencia para calentar el sensor calentado y la "velocidad de masa"; por ejemplo pies estándar por minuto (SFPM). A medida que aumenta la transferencia de calor por convección con caudales más altos, se necesita más potencia para mantener la diferencia de temperatura constante. Este SFPM se multiplicará por el área de la tubería, así como otras constantes y factores propietarios para luego generar una forma volumétrica de la medición, como Nm3 / h, SCFM, SCFH, etc.

Los dispositivos de potencia constante tendrán la operación opuesta. La diferencia de temperatura variable disminuye a medida que aumenta el caudal. En general, se acepta que este método tiene un tiempo de respuesta más lento que la temperatura constante. Como los caudales varían, el sensor calentado tiene que alcanzar el equilibrio térmico para realizar la medición.