Medición de flujo másico: masa térmica y masa de Coriolis

Existen dos tipos dominantes de medidores de flujo másico en el mercado actual: el medidor de flujo másico térmico y el medidor de flujo másico Coriolis

Los dispositivos que distinguen capacidades

Los medidores de flujo másico de Coriolis miden el caudal másico de un fluido que viaja a través de un tubo. El caudal másico es la masa de un fluido que pasa un punto fijo por unidad de tiempo.

Los medidores de flujo de dispersión térmica determinan la masa de las moléculas de gas que efectúan la transferencia de calor para derivar una medición de flujo.

Si la densidad permanece constante, la relación se simplifica. Las variaciones de densidad de fluidos hacen que la relación sea menos simple. La densidad del fluido puede diferir con la temperatura, la presión o la composición. Por ejemplo, el fluido también puede ser una combinación de fases, como un fluido con burbujas arrastradas.

Los dispositivos de medición de flujo másico esencialmente eliminan varias complicaciones potenciales relacionadas con la corrección de la variación de temperatura / presión. Por ejemplo, en la medición de flujo de gas, las unidades de medición comunes son unidades de medidor de flujo volumétrico que se corrigen a las condiciones de base o temperatura y presión estándar (STP). Los resultados se pueden lograr a través de diversas tecnologías equipadas con un transmisor de flujo multivariable o mediante el sistema de control o una computadora de flujo

Los dispositivos del medidor de flujo másico salen en unidades volumétricas / másicas en condiciones STP o base como una oferta estándar que elimina la corrección de presión y temperatura adicional necesaria por parte de los usuarios finales. Por ejemplo, en la industria del gas, el pie cúbico estándar por hora (SCFH) es una unidad común que se corrige de nuevo a las condiciones base. En la industria de petróleo y gas de EE. UU., Es normal tener una temperatura y presión base para el gas natural de 60 F y 1 atm.

Tener un conjunto de condiciones básicas facilita la notificación constante de flujos / volúmenes que no variarán debido a las condiciones de operación.

Medidores de flujo de masa térmica en funcionamiento

Los medidores de flujo de dispersión térmica lanzan calor a la corriente de flujo y determinan la tasa de dispersión de calor usando uno o varios sensores de temperatura.

Este método se adapta mejor al caudal de gas porque los líquidos poseen una mayor capacidad de retención de calor que satura la señal rápidamente, lo que resulta en la pérdida de la determinación de la medición.

Medidores de flujo Coriolis funcionando.

Los medidores de flujo másico Coreolis emplean un sensor de tubo curvo o recto que aplica la segunda ley de movimiento de Newton para medir el caudal. El centro del extremo del tubo (si es un tubo doblado) contiene una bobina de accionamiento que es electromagnética que causa vibraciones como un diapasón. Las rejillas de ventilación interna y externa del sensor contienen una bobina de pickoff que genera fuerza electromotriz simultáneamente entre sí. en condiciones sin flujo. El voltaje creado por las bobinas de arranque debido a la introducción de flujo en el sensor ocurrirá de manera deferente, creando un cambio de fase que se puede medir en la diferencia de tiempo y corresponde directamente al flujo de masa en el sensor.

Aplicaciones de la medición de masa térmica

Los medidores de flujo de gas térmico se utilizan dinámicamente en aplicaciones de medición de gas, especialmente en respuesta a los esfuerzos de reducción de gases de efecto invernadero, que incluyen:

Biogás

Destilación y refinación de etanol

Adquisición de metano de minas de carbón

Medición de emisiones de calderas

Procesar generadores de vapor y calentadores

Medición de la recuperación de gases de vertedero

Medición y monitoreo de llamaradas y gases de combustión

Aplicaciones de la medición de flujo másico de Coriolis

Los caudalímetros Coriolis pueden medir líquidos y gases, pero funcionan más fácilmente con líquidos. La medición del flujo de líquidos tiene una ventaja absoluta sobre los gases debido a su densidad que les permite desviar el tubo de flujo junto con la dependencia del medidor en el momento del fluido.

Los proveedores de medidores de sensor de flujo de tubo recto enfrentan desafíos para aplicarlos a la medición de flujo de gas. Las aplicaciones posteriores utilizan medidores de flujo de Coriolis para líquidos de petróleo, donde están desplazando medidores de desplazamiento positivo en ciertas aplicaciones. Su característica distintiva es la ausencia de partes móviles en el primero, además de la vibración del tubo. La ventaja comparativa de los medidores de tubo recto sobre los medidores de tubo doblado es la caída de presión casi ausente y la falta de acumulación de fluido.

Conclusión.

Los medidores de flujo de Coriolis a diferencia de los medidores de flujo de masa térmica tienen la mejor precisión y se utilizan en la transferencia de custodia de líquidos y gases de petróleo.

Estos últimos son más baratos de fabricar, lo que los hace ideales para mediciones de gas de transferencia sin custodia donde no se requieren precisiones de alta calificación. Esta clase es responsable de algunas innovaciones tecnológicas convincentes que comienzan con su introducción en el mercado en la década de 1970 hasta la fecha.

La campaña para medir las emisiones de gases de efecto invernadero junto con las aplicaciones de gestión de energía está impulsando el mercado del medidor de flujo térmico

Los proveedores han respondido introduciendo productos ricos en funciones para mejorar los niveles de rendimiento, en términos de sensibilidad de flujo mejorada y computación mejorada para la medición y verificación de campo, eliminando así la necesidad de hardware externo.