Caudalímetro Másico
Los procesos industriales y químicos, que van desde la polimerización hasta la elaboración de cerveza, dependen del suministro de cantidades precisas de líquidos o gases. Las tasas de suministro pueden ser medidas en términos flujo másico o volumen por unidad de tiempo, y la elección de la mejor opción depende de la aplicación deseada.
En muchas situaciones, la medición del flujo volumétrico es suficiente, sobre todo si la temperatura y la presión son conocidas y estables. Sin embargo, como la medición de flujo másico indica directamente la cantidad de moléculas presentes, tiene la ventaja de ser inmune a la variación de densidad.
La mayoría de los ingenieros están familiarizados con algunas de las muchas maneras de medir el flujo volumétrico. La medición de flujo másico, en general, es menos conocida y comprendida. Las tasas de caudal másico se pueden medir directamente (por ejemplo, a través de la pérdida de calor) e indirectamente (por inferencia a partir de la caída de presión) y destaca las características relevantes de algunos flujometros másicos disponibles en el mercado. Las secciones abordan:
- Tipos de medidores de flujo másico y principios de funcionamiento
- Factores que influyen en la precisión
- Aplicaciones de caudalímetros másicos
- Las tecnologías más avanzadas para la medición de flujo másico y volumétrico
Tipos de caudalímetros másico
Caudalimetro Masico tipo coriolis
Los flujómetros másicos coriolis se han vuelto una de las mejores alternativas en el sector de procesos industriales en los últimos años.
Miden directamente el flujo másico con un alto grado de exactitud, por lo que proporcionan un óptimo control de procesos y un cumplimiento estable de las formulas y recetas en los procesos de mezclas, dos factores clave para aumentar la calidad del producto y mejorar la eficiencia de los procesos.
Es uno de los instrumentos más poderosos del mercado con un solo equipo.
Flujometros másicos CORIOLIS : medición simultánea de caudal másico, densidad, temperatura y viscosidad
Los flujometros miden directamente el caudal másico, la densidad y la temperatura del producto de proceso (líquido o gas). Estas variables medidas, pueden utilizarse para deducir otros valores como el caudal volumétrico, la concentración, grados Brix, grados Baume…
La alta disponibilidad de este caudalímetro permite aumentar la eficiencia en el control de un proceso.
Principales ventajas:
- Principio de medición universal para líquidos y gases
- Medición directa y simultánea de caudal másico, densidad, temperatura y viscosidad (sensores de múltiples variables)
- Principio de medición independiente de las propiedades físicas del fluido
- Precisión en la medición muy elevada:
- Típicamente, ±0,1% lecturas
- Opcionalmente, ±0,05% lecturas
- Independiente del perfil del flujo
- No requiere tramos rectos de entrada/salida
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL CAUDALIMETRO MASICO CORIOLIS
Un flujometro másico coriolis de tubo único consiste en un tubo de medida único (1), una bobina conductora (2) y dos sensores (3 y 4)
que están colocados a ambos lados de la bobina. Cuando el medidor está excitado por el paso del fluido, la bobina
conductora hace vibrar el tubo de medición haciendo que oscile y produce una onda (3). La onda seno es monitoreada por los dos
sensores.
Caudalímetro Másico Térmico
Estos están disponibles en dos diseños: tubo de muestra calentado y sonda insertada. Ambos obtienen masa a partir de la capacidad de calor específica del fluido (lo que anula las variaciones de densidad), entonces esta propiedad debe ser conocida. Los flujometros másicos térmicos son ideales para bajas tasas de flujo de gas.
En un medidor de flujo másico con tubo de muestra calentado, algunos o todos los flujos pasan a través de un tubo de alta precisión. Se aplica calor al tubo y el cambio de temperatura se mide. La diferencia de temperatura entre los dos puntos indica la cantidad de energía que el fluido ha absorbido, lo que depende de la masa en movimiento a través del tubo.
Los caudalímetros másicos con sonda insertada utilizan el mismo principio, pero con dos sondas RTD posicionadas en el flujo. El sensor superior mide la temperatura del fluido, mientras que el segundo se calienta a una temperatura superior a la del primero sensor. El calor se transfiere desde el segundo sensor al fluido a una tasa correspondiente a la tasa de flujo másico.
Medidores por dispersión térmica: Para medición directa de gases industriales, aire comprimido y fluidos acuosos
Siempre que se requieran una rangeabilidad elevada o unas pérdidas de carga mínimas en las aplicaciones de medición de gas en cualquier industria, el caudalímetro másico por dispersión térmica constituye una alternativa efectiva con respecto a las técnicas de medición tradicionales ya sea para el control de procesos, monitorización de consumo y abastecimiento, detección de fugas o monitorización de redes de distribución. Utilizando versiones de inserción, también es posible medir caudales de gas en tuberías muy largas o en conductos rectangulares.
Caudalimetro másico térmico: para gases
Medición directa del caudal másico de gas, incluso a bajas presiones de proceso.
Cuando se requiere una alta rangeabilidad o baja pérdida de carga en aplicaciones de medición de caudales de gas, los caudalímetros másicos por dispersión térmica son la mejor alternativa a otros principios de medida tradicionales.
Principales ventajas: DEL FLUJOMETRO MASICO TERMICO
-Medición/indicación directas del caudal másico de gases, incluso a caudales y presiones de gas muy bajos.
-Rangeabilidad elevada 100:1.
-Excelente sensibilidad en la parte baja del campo de medida.
-Sin piezas móviles.
-Pérdida de carga insignificante.
-Bajo mantenimiento.
PRINCIPIO DEL FLUJOMETRO MASICO TÉRMICO
El principio de medición de caudal másico por dispersión térmica está extendido en la industria y se utiliza satisfactoriamente en muchas aplicaciones de caudal de gas, por ejemplo:
-Aire comprimido (consumo, distribución)
-Dióxido de carbono (para producción de bebidas y refrigeración)
-Argón (en producción de acero)
-Nitrógeno y oxígeno (producción)
-Gas natural (para control de quemadores y alimentación de calderas)
-Medición de aire y biogás (p. ej. plantas de aguas residuales)
CALIBRACION DE MEDIDORES DE FLUJO VOLUMETRICO
Determinan el valor del caudal así sea de manera directa (desplazamiento) o de forma indirecta por deducción (la indicación puede ser una presión, un nivel de líquido, un contador mecánico, una señal eléctrica o una secuencia de pulsos eléctricos).
Figura1: Calibracion de Medidores de Flujo Volumetrico
