Tipos de medidores
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Medidor de tipo Coriolis
Principio de medición
Cada medidor de flujo Coriolis dispone de uno o más tubos de medición que oscilan artificialmente a causa de un excitador. Cuando un fluido pasa por el tubo de medición, se superpone una torsión a dichas oscilaciones a causa de la inercia del fluido. Dos sensores detectan este cambio en la oscilación del tubo en tiempo y espacio como "desfase". Este desfase es una medida directa del caudal másico.
Además, la densidad de fluido también puede determinarse a partir de la frecuencia de oscilación de los tubos de medición. La temperatura del tubo de medición se registra del mismo modo para compensar las influencias térmicas. La temperatura de proceso que de aquí se deriva está disponible en una señal de salida adicional.
Ventajas
- Principio de medición universal para líquidos y gases
- Medición multivariable - medición simultánea del caudal másico, la densidad, la temperatura y la viscosidad
- Gran precisión de medición: típicamente ±0,1% lect., opcionalmente: ±0,05% lect. (PremiumCal)
- Principio de medición independiente de las propiedades físicas del fluido y del perfil de caudal
- No son necesarios tramos rectos de entrada/salida
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Medidor tipo Ultrasónico.
Principio de medición
Nadar contra corriente requiere más energía y más tiempo que nadar en el sentido de la corriente. En este simple hecho se basa la medición de caudal por ultrasonidos según el procedimiento de tiempo de tránsito diferencial.
En este procedimiento se utilizan dos sensores dispuestos en posiciones enfrentadas, uno en cada extremo del tubo de medición. Cada sensor puede transmitir y recibir alternadamente señales ultrasónicas a la vez que mide simultáneamente el tiempo de tránsito de la señal. Cuando un fluido fluye por el tubo de medición, las señales que viajan en el mismo sentido que el flujo se aceleran mientras que las que viajan en sentido opuesto se retrasan. El diferencial en los tiempos de tránsito medidos por los dos sensores es directamente proporcional al caudal.
Ventajas
- Medición independiente de la presión, densidad, temperatura, conductividad y viscosidad (para fluidos homogéneos)
- La sección transversal de la tubería permanece libre, no se producen pérdidas de carga
- Sin piezas móviles, mantenimiento mínimo
- Larga vida útil, sin efectos de abrasión o corrosión por el fluido
- Diseños en línea o no invasivos (clamp-on) para mediciones permanentes o temporales
Medidor Electromagnético
Principio de medición
La ley de inducción de Faraday afirma que el desplazamiento de una barra conductora a través de un campo magnético induce una tensión eléctrica. Este principio de dinamo rige también la forma en que funcionan los caudalímetros electromagnéticos.
Cuando las partículas cargadas eléctricamente atraviesan el campo magnético generado por dos bobinas, se induce una tensión eléctrica. Esta tensión inducida, que se toma entre dos electrodos de medición, es directamente proporcional a la velocidad del flujo y, por consiguiente, al caudal volumétrico.
El campo magnético se genera mediante una corriente continua pulsante de polaridad alterna.
Se asegura de esta forma la estabilidad del punto cero y se consigue que la medición sea insensible a líquidos no homogéneos o con varias fases y asimismo pueda efectuarse en líquidos de baja conductividad.
Ventajas
- El principio de medición es prácticamente independiente de la presión, densidad, temperatura y viscosidad
- Se pueden medir incluso líquidos con sólidos en suspensión, p. ej., fango o pulpa de celulosa
- Rango muy amplio de diámetros nominales (DN 2 a 3000)
- Tubería de sección transversal libre; limpieza CIP/SIP y topo para limpieza admisibles
- Sin piezas móviles
- Gastos mínimos de mantenimiento
- Sin pérdidas de carga
- Rangeabilidad muy elevada de hasta 1000:1
- Alto grado de reproducibilidad de la medición y estabilidad a largo plazo
Medidor tipo Vortex
Principio de medición
Este principio de medición se basa en el hecho de que las turbulencias se forman siempre corriente abajo de un obstáculo, por ejemplo, el pilar de un puente. Un caudalímetro Vortex comprende un cuerpo de interferencia situado en el centro de la tubería. Cuando el flujo alcanza una determinada velocidad, se forman vórtices por detrás del cuerpo con frente ancho de interferencia que se separan del flujo y se desplazan aguas abajo. La frecuencia del desprendimiento de vórtices es directamente proporcional a la velocidad media del flujo y, por consiguiente, al caudal volumétrico. Los vórtices que se desprenden por los dos lados del cuerpo con frente ancho de interferencia generan presiones locales que se alternan en cuanto a signo positivo y negativo y que son detectadas por un sensor capacitivo que las transmite en forma de señales primarias digitales y lineales a la electrónica.
Ventajas
- Uso universal para medición de líquidos, gases y vapor
- Prácticamente insensible a variaciones de presión, temperatura y viscosidad
- Alta estabilidad a largo plazo: sin variación del punto cero y factor de vida K
- Sin piezas móviles
- Pérdida de carga mínima
- Instalación y puesta en marcha fáciles
- Amplia rangeabilidad, normalmente de 10:1 a 30:1 para gas/vapor o de hasta 40:1 para líquidos Rango de temperaturas amplio: de –200 a +400 °C (+450 °C bajo petición)
Medidor de tipo Dispersión Térmica
Principio de medición
Muchas personas sienten un frío incómodo cuando solo pasa una pequeña corriente de aire. El principio de medición de caudal por dispersión térmica se basa en el hecho de que un flujo de fluido extrae calor a un cuerpo más caliente cuando pasa junto a él.
Un caudalímetro por dispersión térmica incluye dos sensores de temperatura PT100 para hacer sus mediciones. Un sensor mide la temperatura efectiva del fluido y establece con ella la temperatura de referencia. El segundo sensor está más caliente y presenta una diferencia de temperatura constante con respecto al primero en condiciones de "flujo cero". Cuando un fluido comienza a circular por el tubo de medición, el sensor de temperatura más caliente se enfría por el paso del fluido junto a él; cuanto mayor es la velocidad del fluido, tanto mayor es el efecto de enfriamiento. La corriente eléctrica necesaria para mantener constante la diferencia de temperatura entre sensores constituye por consiguiente una medida directa del caudal másico.
Ventajas
- Multivariable: medición y visualización directas del caudal másico y temperatura del fluido
- No requiere compensaciones de presión ni de temperatura
- Rangeabilidad elevada (100:1)
- Sensibilidad excelente en el extremo inferior de la escala
- Reacción rápida a fluctuaciones en el caudal
- Pérdida de carga insignificante
- No requiere mantenimiento, sin piezas móviles.
Medidor de Presión Diferencial
Principio de medición
Hay una relación directa entre la sección transversal del conducto, la presión y la velocidad de circulación del fluido.
Placa orificio, tubuladura, tubo Venturi
El tubo de medición de los caudalímetros por presión diferencial presenta una constricción artificial. Cuando un fluido empieza a fluir, las leyes naturales que gobiernan la mecánica de fluidos dictan que la presión aumenta aguas arriba de la constricción y vuelve a caer inmediatamente aguas abajo de la constricción. La diferencia resultante en la presión proporciona una medida del caudal.
Tubo de Pitot
Este procedimiento utiliza un sensor con forma de vara. El sensor tiene una serie de puertos de toma de presión situados al principio y final de su cuerpo. La serie del principio (corriente arriba) registra la presión dinámica y la estática, la serie del final registra únicamente la presión estática. La diferencia en la presión estática es una medida de la velocidad de flujo y del caudal.
Ventajas
- De aplicación universal para líquidos, gases y vapor
- Normas reconocidas mundialmente (desde 1929)
- Medición de mucha tradición y muy aceptada
- Para condiciones extremas hasta 420 bar y 1000 °C
- Elementos primarios robustos y totalmente mecánicos, sin piezas móviles
- Amplio rango de diámetro nominal: – instrumentos tipo restricción: DN 10 a 1000 – tubo Pitot: hasta DN 12 000 (opcionalmente)
- Intercambio del transmisor sin tener que interrumpir el proceso