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Guía de selección de caudalímetros másicos Coriolis de bajo caudal Micro


El tamaño de un caudalímetro másico Coriolis de bajo caudal se determina principalmente en función del rango de caudal másico requerido, y no simplemente del diámetro de la tubería de proceso. Un punto de partida práctico consiste en mantener el caudal normal entre el 50 % y el 80 % de la escala completa, teniendo en cuenta la caída de presión, los materiales en contacto con el fluido y los requisitos para zonas peligrosas.

Los ejemplos que se muestran a continuación reflejan los requisitos típicos para plataformas de refrigeración, bancos de dosificación y laboratorios de calibración, utilizando las condiciones de proceso proporcionadas para cada aplicación.

TEX approved micro mass flow meter for refrigerant measurement

1. ¿Qué se considera micro o bajo caudal?

No existe un umbral universal para caudales bajos o microcaudales. En la práctica, los medidores micro Coriolis cubren caudales desde unos pocos gramos por minuto hasta unos cientos de kg/h, con diámetros de sensor de aproximadamente DN1.5 a DN15 (1/16 pulg. a 1/2 pulg.).

Los flujos típicos derivados de nuestras consultas incluyen:

SolicitudFlujo típico
Banco de dosificación de peróxido o aditivo90 a 105 ml/min
Referencia del laboratorio de calibraciónDe 100 a 5000 mL/min
Línea de líquido refrigerante (bomba de calor)De 30 a 150 kg/h
Línea de proceso piloto o montada sobre patínDe 5 a 500 kg/h

Si el caudal requerido es inferior a este rango, es posible que se ajuste mejor a otra tecnología de caudalímetro. Consulte la Sección 9 para conocer las principales alternativas.

2. Conviértalo primero a flujo másico.

Un medidor Coriolis mide el caudal másico, mientras que los datos del proceso pueden expresarse en L/min o mL/min. Antes de dimensionar el medidor, convierta el caudal volumétrico utilizando la densidad del fluido a la temperatura de operación.

El agua demuestra por qué la temperatura importa. A 5000 mL/min:

  • A 20 °C (0,998 g/mL): aproximadamente 299 kg/h
  • A 60 °C (0,983 g/mL): aproximadamente 295 kg/h

La diferencia es de aproximadamente un 1,5 %, lo cual supera la precisión del medidor en este ejemplo. Los refrigerantes y la mayoría de los disolventes orgánicos pueden presentar un cambio de densidad mayor que el agua.

Por lo tanto, el diámetro de la tubería por sí solo no es suficiente para dimensionar un medidor Coriolis.

3. El tamaño se determina por el rango de caudal, no por el diámetro de la tubería.

El diámetro de la tubería es un punto de partida común al consultar sobre caudalímetros, pero no determina el diámetro interior correcto del sensor Coriolis. Dos ejemplos ilustran por qué.

Ejemplo de consulta A: línea de refrigerante

  • Aplicación: línea de refrigerante líquido en una bomba de calor
  • Datos del cliente: tubo de cobre de φ10 mm
  • Recomendado: sensor DN1.5 a DN3

El tamaño del sensor debe basarse en el rango de caudal requerido, y no únicamente en el diámetro del tubo. Un sensor DN10 también puede ser adecuado si el caudal de funcionamiento se encuentra dentro de un rango de medición apropiado.

Ejemplo de consulta B: banco de calibración

  • Aplicación: calibración de volúmenes de agua
  • Datos del cliente: hasta 5000 ml/min (aproximadamente 300 kg/h)
  • Recomendado: alrededor de DN6, dependiendo del rango de caudal y la caída de presión del medidor.

En este caso, el diámetro del sensor se ajusta al rango de flujo requerido en lugar de al tamaño de la tubería.

Como punto de partida práctico, procure que el caudal normal se sitúe entre el 50 % y el 80 % de la capacidad máxima. Una mayor utilización puede aumentar la caída de presión, por lo que también es necesario prestar atención a la condición de caudal máximo.

SH CMF FE series small flow coriolis flow controller

4. Precisión, estabilidad del punto cero y reducción de potencia

A caudales bajos, dos parámetros de precisión son importantes: el porcentaje de error de lectura y la estabilidad del cero. El porcentaje de error de lectura varía con el caudal medido, mientras que la estabilidad del cero añade un error fijo en kg/h. A medida que disminuye el caudal, este término fijo representa una mayor proporción de la lectura.

Por ejemplo, con una estabilidad cero de 0,01 kg/h, el término cero es del 0,1 % a 10 kg/h, pero del 1 % a 1 kg/h. El medidor no ha cambiado, pero el mismo error cero ahora representa diez veces el porcentaje del caudal medido.

Para lograr una precisión porcentual de la lectura, ±0,2 % o mejor es un objetivo realista para muchos micrómetros. La especificación más útil es la estabilidad del cero y la declaración de precisión en el flujo de operación real, en lugar de solo la precisión nominal.

La reducción de caudal es importante por la misma razón. Un sensor seleccionado para un rango de 30 a 150 kg/h (5:1) mantiene el punto de funcionamiento normal en una parte más útil del rango que un sensor con un rango de 1:100.

5. Caída de presión frente a altura de bombeo

Los sensores Coriolis de pequeño diámetro pueden generar una caída de presión (Δp) considerable, y los sistemas de bombeo de bajo caudal suelen tener una altura de bombeo limitada. Compare la Δp a caudal normal y máximo con la altura de bombeo disponible antes de seleccionar el medidor.

Si la caída de presión es el factor limitante, un diámetro ligeramente mayor puede ser una mejor solución, siempre que el caudal normal se mantenga dentro de un rango adecuado del medidor.

6. Materiales humedecidos y fluidos

El fluido afecta al material en contacto con el agua, a la selección del sello y, en algunos casos, al modelo del medidor. Es importante indicar conjuntamente el fluido, su concentración y la temperatura de funcionamiento, ya que cada factor puede modificar los requisitos del material y su precio.

  • Peróxidos y productos químicos agresivos: los materiales en contacto con el fluido dependen de la concentración y la temperatura; se pueden considerar opciones no metálicas o de acero inoxidable 316L cuando sean compatibles.
  • Alimentación, productos lácteos y productos farmacéuticos: el acabado higiénico y las conexiones sanitarias son fundamentales.
  • Combustibles, disolventes y queroseno: se suele utilizar el 316L, dependiendo del fluido específico y las condiciones de funcionamiento.
  • Refrigerantes: Para las aplicaciones indicadas se utiliza refrigerante 316L con transmisor seco sellado.

7. Presión, vacío y zonas peligrosas

Las aplicaciones de microcoriolis pueden abarcar un amplio rango de presiones, especialmente en sistemas de refrigeración modulares. Dos consultas ilustran este punto.

Ejemplo de consulta C: sistema de refrigeración. La línea abarcaba desde 0,4 mbar abs (300 µmHg, evacuación) hasta aproximadamente 41 bar. Es necesario especificar el rango completo de presión, ya que influye en la construcción y la presión nominal.

Ejemplo de consulta D: unidad de bomba de calor. El cliente requería la aprobación ATEX para refrigerantes A2L (R454C, R454B, R32) y una pantalla remota porque el medidor está ubicado dentro de una unidad compacta.

El tipo de certificado, la clase de temperatura, la longitud del cable y la clasificación de la carcasa deben definirse con antelación. Estos detalles de configuración pueden afectar tanto al precio como al plazo de entrega en aplicaciones de microflujo.

8. Trampas de instalación para micrómetros

Debido a su pequeño diámetro interno y sus bajos caudales, los microcaudalímetros requieren una atención especial a las condiciones de instalación:

  • Vibración: Los microsensores con un solo tubo pueden reaccionar con mayor intensidad a las vibraciones externas que los diseños de doble tubo. Un soporte rígido y cierta distancia de bombas y compresores pueden ayudar a mantener la señal estable.
  • Pulsación de la bomba: Las bombas de diafragma y peristálticas pueden generar pulsaciones. Si la pulsación es significativa, puede ser necesario amortiguar el transmisor o instalar un amortiguador de pulsaciones.
  • Burbujas y destellos: La tubería debe permanecer llena. En las líneas de refrigerante, instale el medidor donde el fluido esté completamente líquido, como después del condensador o el subenfriador, y mantenga las válvulas de control aguas abajo siempre que sea posible.
  • Residuos: El orificio es pequeño, por lo que un filtro adecuado aguas arriba puede ayudar a proteger el sensor.
  • Ajuste a cero: Ajuste el cero al caudal cero real, con la tubería llena y el medidor a la temperatura de funcionamiento.

9. Cuándo la microcoriolis es la elección equivocada

El sistema Coriolis ofrece alta precisión de medición, requiere poca tubería recta y permite la medición directa del caudal másico. Estas ventajas son cruciales cuando las propiedades del fluido cambian o la aplicación exige una precisión extrema. Si la aplicación no las requiere, un medidor de turbina o de engranajes ovalados puede proporcionar la medición necesaria a un menor costo.

Un medidor Coriolis suele costar varias veces más que un medidor de turbina o de engranajes ovalados.

TecnologíafluidosMejor ajuste
MicrocoriolisLíquido y gasFlujo másico, propiedades cambiantes del fluido, precisión estricta
Engranaje micro ovaladoLíquido, incluyendo viscosolíquido viscoso, dosificación, construcciones sensibles al costo
Turbina de bajo caudalLíquido limpio y no corrosivoAgua, aceite ligero, calibración volumétrica
masa térmicaSolo gasGas de bajo caudal donde el sistema Coriolis no es económico.

Para obtener una visión general más amplia de la tecnología, consulte nuestra guía de caudalímetros de bajo caudal .

10. Qué confirmar antes de elegir la talla

La siguiente información es suficiente para establecer los principales requisitos de dimensionamiento y configuración:

  • El fluido, la densidad, la viscosidad y la temperatura afectan al material en contacto con el fluido y a los requisitos de calibración.
  • El caudal normal y el caudal máximo, preferiblemente en unidades de masa, determinan el diámetro del sensor y el rango de funcionamiento útil.
  • El tamaño de la tubería y la conexión del proceso definen la conexión mecánica, como por ejemplo 1/4 pulg. NPT, BSP o un racor de compresión para tubo de 10 mm de diámetro exterior.
  • El rango de presión, incluido el vacío, afecta a la construcción requerida y a la presión nominal.
  • La caída de presión admisible es importante cuando la altura de elevación de la bomba disponible es limitada, especialmente a caudal máximo.
  • La precisión debe considerarse en el flujo operativo real, y no solo a partir de la especificación principal.
  • Para instalaciones en áreas peligrosas o refrigerantes A2L, indique la certificación requerida, la clase de temperatura y las condiciones de instalación.
  • Las funciones de salida, visualización y totalizador son elementos de configuración. En la etapa de consulta, especifique los requisitos, como 4-20 mA, Modbus RS485, visualización remota o lectura por minuto.

Preguntas frecuentes sobre los medidores micro Coriolis

¿Cuál es el tamaño mínimo del caudalímetro Coriolis?
Los modelos micro están disponibles hasta aproximadamente DN1.5, con rangos completos en la clase de gramos a kilogramos por hora. El diámetro por sí solo no determina el límite inferior. La estabilidad del punto cero también es importante, por lo que conviene compararla con el caudal de funcionamiento normal.
¿Qué precisión tiene un medidor micro Coriolis a bajo caudal?
La precisión indicada se aplica por encima de cierto caudal. A caudales inferiores, el error fijo de estabilidad cero representa una mayor proporción de la lectura. Un diámetro de sensor adecuado mantiene el caudal normal dentro de un rango útil.
¿Medidor Coriolis o medidor de masa térmica para gas de bajo caudal?
La masa térmica es adecuada para caudales de gas muy bajos y gases simples. El método Coriolis es útil cuando se requiere un caudal másico y una densidad directos, o cuando cambia la composición del gas, siempre que la presión sea lo suficientemente alta como para obtener una densidad de gas utilizable.
¿Puede un medidor micro Coriolis medir el líquido refrigerante?
Sí, siempre que el refrigerante permanezca completamente líquido en el medidor. Instale el medidor después del condensador o subenfriador y mantenga Δp lo suficientemente bajo para evitar la vaporización instantánea. Indique el rango de presión, incluyendo el vacío, y cualquier aprobación A2L requerida.
¿Cuándo es suficiente un medidor de engranajes ovalados o de turbina?
Cuando la medición de volumen es suficiente, una precisión de entre el 0,5 % y el 1 % es aceptable y el fluido es estable. Los medidores de engranajes ovalados son adecuados para líquidos viscosos, mientras que los medidores de turbina son adecuados para líquidos limpios y de baja viscosidad.

¿Necesita ayuda para dimensionar su medidor?

Envíenos estos datos y le recomendaremos un modelo y le confirmaremos la caída de presión:

  • Fluido, concentración y temperatura
  • Flujo normal y máximo
  • Tamaño de la línea y conexión del proceso
  • Rango de presión, incluido el vacío
  • Caída de presión admisible
  • Requisito de área peligrosa

Para conocer los diámetros y rangos de caudal disponibles, consulte nuestra gama de medidores micro Coriolis.

Envíe un correo electrónico a sales@silverinstruments.com o un mensaje de WhatsApp al +86 189 3675 9191 .

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