10 marzo 2010

Tecnologías para medir caudales y niveles


Las tres principales tecnologías usadas en la medición de niveles y caudales son la magnética, vortex y ultrasónica. Ninguna tiene partes móviles (quizás vibrantes), son relativamente no intrusivos, y actualmente utilizan tecnología electrónica sofisticada.

Los caudalímetros magnéticos, por ejemplo, son el sistema de medición más directo en naturaleza, derivando sus principios de operación de la ley de Faraday. Los medidores vortex dependen de sensores piezoeléctricos para detectar vórtices. Los caudalímetros deben su éxito al procesado sofisticado de señales digitales.

CAUDALÍMETROS MAGNÉTICOS

La operación de caudalímetros magnéticos se basa en la ley de Faraday de inducción electromagnética. Los medidores de flujo electromagnético pueden detectar solamente el flujo de fluidos conductivos. Los primeros medidores de flujo electromagnético requerían para su operación que el fluido tuviese una conductividad mínima de 1-5 microsiemens por centímetro. Los nuevos diseños han reducido este requerimiento cien veces hasta 0,05 y 0,1.

Los medidores de caudal magnéticos consisten en una tubería no magnética revestida con material aislante. Un par de serpentines magnéticos situados como la figura 4-1, y un par de electrodos penetrando en la tubería y su revestimiento. Se desarrolla un voltaje que es proporcional a la velocidad del líquido.

Cuando los caudalímetros magnéticos disponen de un sensor de nivel de capacitancia embebido en el revestimiento, podrá medirse el caudal en tuberías parcialmente llenas. Los electrodos deben situarse en el fondo de la tubería.
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MEDIDORES DE CAUDAL VORTEX
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Un caudalímetro vortex está fabricado normalmente de acero inoxidable 316 o Hastelloy. El coste instalado de los caudalímetros vortex son competidores con los medidores de orificiioo en tamaños inferiores a 6".
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Actualmente la mayoría de los medidores vortex usan sensores piezoeléctricos o de capacitancia para detectar la oscilación.

Los recientes desarrollos en los caudalímetros vortex proporcionan salida digital con más información que solamente el caudal. El microprocesador en el caudalímetro puede corregir automáticamente por condiciones de la tubería, por diferencias entre el diámetro del orificio y el de la tubería de acoplamiento, por expansiones térmicas, etc.

Transmisores inteligentes también proporcionan subrutinas de diagnóstico para señalar componentes u otro fallos. Los transmisores inteligentes pueden iniciar rutinas de ensayo para identificar problemas tanto con el medidor como con la aplicación.

Otros diseños más modernos proporcionan también sensores múltiples para detectar no solamente la frecuencia del vortex, sino también la temperatura y presión del fluido de procesos.
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CAUDALÍMETROS ULTRASÓNICOS
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La velocidad con la cual el sonido se propaga en un fluido es dependiente de la densidad del fluido. Si la densidad es constante, sin embargo, puede usarse el tiempo del ultrasonido (o reflexión) para determinar la velocidad del fluido circulando.

Algunos fabricantes producen sistemas de transductores que operan en modo cizalla, enviando un único pulso y recibiendo un solo pulso de retorno.

Bibliografía: Flow & Level Measurement
Palabras clave: Magmeter, capacitance level sensor
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