INSTRUMENTOS DE MEDICION DE CAUDAL

MASICO

Objetivos:

Al finalizar la sesión el participante estará en condiciones de identificar y describir correctamente el funcionamiento de los Instrumentos de medición de Flujo Másico en un Sistema de Control Industrial

Objetivos:

Al finalizar la sesión el participante estará en condiciones de identificar y describir correctamente el funcionamiento de los Instrumentos de medición de Flujo Másico en un Sistema de Control Industrial

GENERALIDADES

Los caudalímetros másicos miden el caudal masa aprovechando las características medibles de la masa del fluido. Los tipos más usados de caudalímetros másicos son Másicos Térmicos y por Principio de Coriolis

MEDIDORES TERMICOS DE CAUDAL

Se basan en dos principios físicos:a) Elevación de temperatura de un fluido en su paso por

un cuerpo caliente.b) Pérdida de calor de un cuerpo caliente inmerso en un

fluido.El más utilizado es el primero y es la base del Principio de

Funcionamiento de los medidores de caudal de Thomas

PRINCIPIO DE CORIOLIS

El efecto Coriolis es un fenómeno que se produce cuando un objeto se mueve en forma radial sobre un disco en rotación. A medida que un cuerpo de masa “m” se mueve sobre un disco que gira desde el centro hacia el borde en forma radial, va incrementando su velocidad tangencial. Eso implica que existe una aceleración que produce sobre la masa una fuerza conocida como Fuerza de Coriolis.

MEDIDORES DE CORIOLIS

Se basan en el Principio de Coriolis. La generación de la Fuerza de Coriolis puede producirse de dos formas:a) Por inversión de las velocidades lineales del fluido mediante la desviación de un bucle en forma de omega (Ω), en estado de vibración controladab) Por inversión de las velocidades angulares del fluido mediante un tubo recto

Consta de uno o dos tubos que vibran, en el que se producen fuerzas de distinto sentido que producen una deformación que es proporcional al flujo másico. Los caudalímetros por efecto Coriolis dan una medición directa de masa y densidad, no requieren tramos rectos en su instalación, no tienen requerimientos especiales de conductividad ni viscosidad de líquidos y aceptan cantidades importantes de sólidos en suspensión.

EL MEDIDOR DE CAUDAL DE CORIOLIS

Los caudalímetros tipo Coriolis son prácticamente inafectados por las variables de presión, temperatura y viscosidad, como resultado de esto los medidores de Coriolis pueden ser utilizados sin la necesidad de estar compensándolos para la medición de un fluido determinado, este dispositivo se emplea para medir caudal para líquidos y gases.

El sensor tipo Coriolis típicamente consiste en uno dos tubos que vibran, con una entrada y una salida. El material típico para el tubo es el acero inoxidable, esto es importante para la exactitud del medidor para prevenir cualquier ataque mecánico o químico del tubo o su forro por el fluido suelto.

Algunos tubos son en forma de U pero una amplia variedad de formas también ha sido empleada.Los tubos más delgados(finos) son usados para el gas, mientras que tubos más gruesos (espesos) son más apropiados para líquidos.El tubo de Coriolis es puesto a vibración por un sistema auxiliar electromecánico.

A) Oscilación del tubo de Coriolis sin flujo.B) Oscilación del tubo de Coriolis con flujo.C) Corrimiento de fase de la vibración, producto de

la Fuerza de Coriolis.

El fluido ingresa por un extremo del tubo en vibración. El flujo de masa es determinado por la acción del fluido sobre los tubos que vibran.Como el fluido se mueve de la entrada a la salida, esto desarrolla fuerzas diferentes dependiendo(según) su aceleración que es el resultado de la vibración del tubo.

La fuerza de Coriolis inducida por el flujo es descrita por:

F =2mωv

Donde m es la masa, ω es la frecuencia angular, y v es el vector de la velocidad media del fluido.Como consecuencia de estas fuerzas, el tubo toma un movimiento que tuerce a la tubería. La cantidad de torcedura es directamente proporcional al flujo de masas por el tubo.

La ecuación que relaciona el caudal másico con el corrimiento de fase de la vibración producido por la Fuerza de Coriolis es:

CARACTERISTICAS GENERALES

ANEMOMETRO DE ALAMBRE CALIENTEMide la velocidad del fluido detectando los cambios en la transferencia de calor mediante un pequeño sensor calentado eléctricamente (un hilo o una película delgada) expuesto al fluido bajo estudio. El sensor calentado es mantenido a una temperatura constante usando un circuito de control electrónico. La magnitud del aumento de voltaje necesario para mantener la temperatura constante está directamente relacionada con la transferencia de calor y, por tanto, con la velocidad del fluido. Es ideal para la medida de velocidades en fluidos puros (gases, y líquidos) de temperatura uniforme.