Existen diversas formas de medir el flujo volumétrico que utilizan la mayoría de los ingenieros, a diferencia de la medición de flujo másico que no está muy extendida y no se comprende. Este artículo explicará cómo medir las tasas de flujo másico directamente y resaltar las características aplicables de ciertos medidores de flujo másico disponibles para los negocios.
Tipos de
medidor electrónico de flujo másico y principios de funcionamiento
Los tipos de medidores más utilizados son el medidor de flujo de presión diferencial (medidor de flujo DP), el medidor de flujo Coriolis y el medidor de flujo de gas de masa térmica
Medidor de flujo de presión diferencial para medición de flujo másico
Implica usar una obstrucción como un disco que tiene un orificio con un diámetro específico que se coloca dentro de una región de flujo laminar y luego se mide la presión del fluido en ambos lados. Habrá una mayor presión en el lado aguas arriba, mientras que la diferencia de lectura se considera en relación con la distancia que haya entre esos 2 puntos de lectura, la viscosidad, el diámetro de la tubería y el caudal volumétrico, según la configuración según la ecuación de Poiseuille. Las correcciones de presión y temperatura se realizan para obtener un caudal másico estandarizado. Los medidores de flujo DP se utilizan junto con el totalizador de flujo electrónico, que calcula la velocidad del medidor de flujo másico por la información de velocidad de flujo, temperatura y presión. Actualmente, Silver Automation Instruments desarrolla un medidor de flujo equilibrado que es un tipo de medidores de flujo DP avanzados y se puede usar en muchas aplicaciones difíciles, como la medición de flujo de fluidos a alta temperatura o alta presión.
El medidor de flujo másico Coriolis para medir el flujo másico de medios
La medición de masa utilizando
medidores de flujo másico Coriolis implica inercia. El proceso incluye un gas o líquido denso que fluye a través de un pequeño tubo vibrador de actuador. A medida que se acelera, ejerce una fuerza de torsión calculable que impacta el tubo en proporción a la masa. La especificación del caudal másico no requiere ningún conocimiento sobre el flujo del fluido en el interior. Medidor electrónico de flujo másico de Coriolis con pantalla digital para mostrar el flujo másico de fluidos, flujo total, valor de densidad, también puede tener frecuencia, 4-20 mA, comunicación RS 485, incluso con protocolos Hart.
Medidor de flujo de masa térmica para medir el flujo de masa de gas
Vienen en dos diseños: se insertan sonda junto con tubos de muestra calentados. Su masa se genera en función de la capacidad específica del calor fluido que tienen, por lo que se niegan las variaciones de densidad. Los medidores de flujo másico térmico funcionan bien con caudales bajos de gas.
Para usar un medidor de flujo másico térmico, tenga en cuenta que puede estar influenciado por lo siguiente:
•
Condensación de humedad en el detector de temperatura: la humedad puede ser generada por gases saturados, lo que conduce a malas lecturas y, por lo tanto, a corrosión.
•
Acumulación de partículas: si el sensor de flujo de gas se ve afectado por la acumulación de residuos, lo que dificulta la transferencia de calor, puede producir lecturas bajas.
•
Error de suposición de capacidad calorífica específica: Esto proviene de variaciones en la composición del gas.
Además, los medidores de flujo másico térmico tardan en alcanzar un estado de temperatura de funcionamiento estable. Por lo tanto, las lecturas siempre deben realizarse más adelante y no una vez que el dispositivo se enciende. Los medidores de flujo de masa térmica electrónicos son estándar con pantalla digital, salida de 4-20 mA, salida RS485 y pulso, es una fuente de alimentación de 24 V CC o 220 V CA.
Aunque los medidores de flujo másico de Coriolis se consideran los más precisos, son propensos a errores provenientes de burbujas en el líquido. Dichos errores vienen con "salpicaduras" dentro del tubo, lo que hace ruido y cambia la energía necesaria para que el tubo vibre. Con grandes cavidades, la energía de vibración del tubo requerida aumenta en exceso, lo que lleva a una falla absoluta. Además, la separación de líquido a líquido y gas genera un efecto obstaculizador sobre la vibración del tubo.
Los medidores de flujo másico térmico son adecuados para
la medición de gases y flujo de aire . Su uso está muy extendido en:
•
Procesamiento químico
•
Filtro y detección de fugas
•
Monitoreo del aire de la instalación de energía nuclear
•
Medición de gas de proceso semiconductor
Las aplicaciones adicionales comunes utilizadas para medidores de flujo másico térmico son análisis de laboratorio, como la cromatografía de gases.
Al ser la técnica más precisa y costosa, los medidores de flujo Coriolis son el tipo de medidor utilizado predominantemente para aplicaciones científicas que implican la medición de gases corrosivos, gases y líquidos limpios. También aparecen en:
•
Procesamiento químico
•
Petróleo y petróleo
•
Manejo de aguas residuales
Los medidores utilizados en el procesamiento de pulpa y papel están diseñados con un tubo recto y su limpieza es más fácil. Por lo tanto, se usan preferiblemente para aplicaciones de bebidas y alimentos, así como productos farmacéuticos. Cuando se trata de manejar lodos como en las operaciones mineras, son efectivos.
Comida para llevar
La medición indirecta de los caudales másicos por presión diferencial también es posible directamente con un medidor, aplicando el
medidor de flujo con efecto Coriolis . También puede funcionar con capacidad calorífica específica.
Los medidores de flujo másico Coriolis realizan la medición más alta y precisa para la mayor cantidad de líquidos, sin embargo, son caros. El beneficio de usarlos incluye no requerir el conocimiento sobre el fluido que se transporta.
Los medidores de flujo de masa térmica son menos precisos; Sin embargo, todavía emplean una técnica directa de medición. Requieren conocimiento sobre la capacidad calorífica específica del fluido.
Los medidores de flujo de presión diferencial producen una medición indirecta que proviene de una derivación de la ecuación de Poiseuille y debe cambiarse tanto para la presión del fluido como para la temperatura. Esto es bastante aplicable en el caso de fluidos incompresibles.
Silver Automation Instruments vende medidores de flujo másico de diferentes tipos con salidas electrónicas y pantallas digitales a bajo costo, invitamos a contactarnos para obtener el precio.
