Caudalímetro Yokogawa

Tipos de caudalímetro Yokogawa

Tipos de medidores de flujo volumétrico
Hay varios tipos de medidores de flujo volumétrico disponibles y cada uno funciona según principios diferentes.
●Medidores de flujo de ondas acústicas superficiales (SAW):Los medidores de flujo SAW (Figura 2) son dispositivos no intrusivos que utilizan ondas acústicas superficiales para medir el caudal de un fluido. Operan analizando los cambios en la propagación de ondas causados ​​por el flujo de fluido.
●Cabeza diferencial:Mide la diferencia de presión a través de una obstrucción (p. ej., placas de orificio, medidores venturi).
●Área diferencial (Rotámetros):Utiliza un flotador en un tubo cónico para mostrar visualmente el caudal.
●Medidores de flujo de turbina:Mide la velocidad del flujo mediante la rotación de un rotor con palas o paletas.
●Medidores de flujo ultrasónicos:Calcula el caudal midiendo la diferencia de tiempo de las señales ultrasónicas transmitidas.
●Medidores de flujo de vórtice:Determina el caudal midiendo la frecuencia de los vórtices creados por un cuerpo de farol en la corriente de flujo.
●Medidores de flujo magnéticos:Utiliza inducción electromagnética para medir el voltaje inducido por un fluido conductor que fluye a través de un campo magnético.
●Medidores de flujo de rueda de paletas:Utilice una rueca con paletas para medir el caudal a medida que el fluido empuja contra las palas.

Medidores de flujo másico
Hay dos tipos de caudalímetros másicos: caudalímetros másicos térmicos y caudalímetros másicos Coriolis. Miden la masa de material que fluye a través del medidor. Están destinados principalmente a medir gases, pero pueden medir líquidos en algunas aplicaciones.
●Medidores de flujo másico térmico:Los medidores de flujo térmico utilizan una fuente de calor para introducir calor al flujo y medir cómo cambia la temperatura mediante sensores o cuánta energía es necesaria para mantener constante la fuente de calor. La fuente de calor puede ir directamente al flujo o ser externa al medidor.
●Medidores de flujo másico Coriolis:Los medidores de flujo másico Coriolis tienen un componente giratorio que introduce una fuerza de Coriolis en el medio que fluye. El medidor de flujo puede detectar el momento angular resultante del fluido y es proporcional a la masa del fluido.

Beneficios del caudalímetro Yokogawa

Cómo elegir el caudalímetro Yokogawa

Pasos iniciales

El primer paso en el proceso de selección del sensor de flujo es determinar si la información del caudal debe ser continua o totalizada, y si esta información se necesita de forma local o remota. Si es de forma remota, ¿la transmisión debe ser analógica, digital o compartida? Y, si se comparten, ¿cuál es la frecuencia (mínima) de actualización de datos requerida? Una vez que se respondan estas preguntas, se debe realizar una evaluación de las propiedades y características de flujo del fluido del proceso y de las tuberías que acomodarán el medidor de flujo.

Características de fluido y flujo

Se enumeran el fluido y su presión, temperatura, caída de presión permitida, densidad (o gravedad específica), conductividad, viscosidad (¿newtoniana o no?) y presión de vapor a la temperatura máxima de funcionamiento, junto con una indicación de cómo estas propiedades pueden variar o interactuar. . Además, se debe proporcionar toda la información de seguridad o toxicidad, junto con datos detallados sobre la composición del fluido, presencia de burbujas, sólidos (abrasivos o blandos, tamaño de partículas, fibras), tendencia a cubrirse y cualidades de transmisión de luz (opaco, translúcido). , o transparente?).

Rangos de presión y temperatura

Además de los valores de funcionamiento normales, se deben proporcionar los valores mínimos y máximos esperados de presión y temperatura. Si el flujo puede revertirse, si no siempre llena la tubería, si se puede desarrollar un flujo viscoso (aire-sólido-líquido), si es probable que se produzca aireación o pulsación, si pueden ocurrir cambios repentinos de temperatura o si se necesitan precauciones especiales durante la limpieza y mantenimiento, estos hechos también deben declararse.

Área de tuberías e instalación

Con respecto a la tubería y el área donde se ubicará el medidor de flujo, se debe especificar la siguiente información: Para la tubería, su dirección (evite el flujo descendente en aplicaciones de líquidos), tamaño, material, horario, clasificación de presión de brida, accesibilidad, giros ascendentes o descendentes, válvulas, reguladores y longitudes de tubería recta disponibles.
En relación con el área, el ingeniero especificador debe saber si existen o son posibles vibraciones o campos magnéticos, si hay energía eléctrica o neumática disponible, si el área está clasificada por riesgo de explosión o si existen otros requisitos especiales, como el cumplimiento de las normas sanitarias. o regulaciones de limpieza in situ (CIP).

Caudales y precisión

El siguiente paso es determinar el rango del medidor requerido identificando los flujos mínimo y máximo (másicos o volumétricos) que se medirán. Después de eso, se determina la precisión requerida en la medición del flujo. Normalmente, la precisión se especifica en porcentaje de lectura real (AR), en porcentaje de rango calibrado (CS) o en porcentaje de unidades de escala completa (FS). Los requisitos de precisión deben establecerse por separado para los caudales mínimo, normal y máximo. A menos que conozca estos requisitos, es posible que el rendimiento de su medidor no sea aceptable en todo su rango.

Precisión vs repetibilidad

En aplicaciones donde los productos se venden o compran basándose en la lectura de un medidor, la precisión absoluta es fundamental. En otras aplicaciones, la repetibilidad puede ser más importante que la precisión absoluta. Por tanto, es aconsejable establecer por separado los requisitos de precisión y repetibilidad de cada aplicación y hacer constar ambos en las especificaciones.
Cuando la precisión de un medidor de flujo se expresa en unidades % CS o % FS, su error absoluto aumentará a medida que disminuya el caudal medido. Si el error del medidor se expresa en % AR, el error en términos absolutos permanece igual en flujos altos o bajos. Debido a que la escala completa (FS) es siempre una cantidad mayor que el intervalo calibrado (CS), un sensor con un rendimiento de % FS siempre tendrá un error mayor que uno con la misma especificación de % CS. Por lo tanto, para comparar todas las ofertas de manera justa, es recomendable convertir todas las declaraciones de error citadas en las mismas unidades de % AR.
También se recomienda que el usuario compare las instalaciones en función del error total del bucle. Por ejemplo, la imprecisión de una placa de orificio se indica en % AR, mientras que el error de la celda d/p asociada está en % CS o % FS. De manera similar, la inexactitud de un medidor Coriolis es la suma de dos errores, uno dado en % AR y el otro como valor % FS. La inexactitud total se calcula tomando la raíz de la suma de los cuadrados de las imprecisiones de los componentes a los caudales deseados.
En especificaciones de medidores de flujo bien preparadas, todas las declaraciones de precisión se convierten en unidades de % AR uniformes y estos requisitos de % AR se especifican por separado para flujos mínimo, normal y máximo. Todas las especificaciones y ofertas de medidores de flujo deben indicar claramente tanto la precisión como la repetibilidad del medidor en flujos mínimo, normal y máximo.
Si se puede obtener un rendimiento aceptable de dos categorías diferentes de medidores de flujo y uno no tiene partes móviles, seleccione el que no tiene partes móviles. Las piezas móviles son una fuente potencial de problemas, no sólo por razones obvias de desgaste, lubricación y sensibilidad al recubrimiento, sino también porque las piezas móviles requieren espacios libres que a veces introducen "deslizamiento" en el flujo que se mide. Incluso con medidores calibrados y bien mantenidos, este flujo no medido varía con los cambios en la viscosidad y temperatura del fluido. Los cambios de temperatura también cambian las dimensiones internas del medidor y requieren compensación.
Además, si se puede obtener el mismo rendimiento tanto con un medidor de flujo total como con un sensor puntual, generalmente es recomendable utilizar el medidor de flujo. Debido a que los sensores puntuales no observan el flujo total, leen con precisión solo si se insertan a una profundidad donde la velocidad del flujo sea el promedio del perfil de velocidad a través de la tubería. Incluso si este punto se determina cuidadosamente en el momento de la calibración, no es probable que permanezca inalterado, ya que los perfiles de velocidad cambian con el caudal, la viscosidad, la temperatura y otros factores.
Si todas las demás consideraciones son iguales, pero un diseño ofrece menos pérdida de presión, es recomendable seleccionar ese diseño. Parte de la razón es que la pérdida de presión tendrá que pagarse con mayores costos operativos de la bomba o del compresor durante la vida útil de la planta. Otra razón es que una caída de presión es causada por cualquier restricción en la ruta del flujo, y dondequiera que una tubería esté restringida se convierte en un sitio potencial para la acumulación de material, obstrucción o cavitación.

Unidades de masa o volumétricas

Antes de especificar un medidor de flujo, también es aconsejable determinar si la información de flujo será más útil si se presenta en unidades de masa o volumétricas. Al medir el flujo de materiales compresibles, el flujo volumétrico no es muy significativo a menos que la densidad (y a veces también la viscosidad) sea constante. Cuando se mide la velocidad (flujo volumétrico) de líquidos incompresibles, la presencia de burbujas suspendidas provocará error, por lo tanto, se debe eliminar el aire y el gas antes de que el fluido llegue al medidor. En otros sensores de velocidad, los revestimientos de las tuberías pueden causar problemas (ultrasónicos) o el medidor puede dejar de funcionar si el número de Reynolds es demasiado bajo (en medidores que generan vórtices, RD > 20, se requiere 000).
En vista de estas consideraciones, se deben tener en cuenta los medidores de flujo másico, que son insensibles a las variaciones de densidad, presión y viscosidad y no se ven afectados por cambios en el número de Reynolds. También están infrautilizados en la industria química los diversos canales que pueden medir el flujo en tuberías parcialmente llenas y pueden pasar grandes sólidos flotantes o sedimentables.

Cómo mantener el caudalímetro Yokogawa

Varios factores influyen en los requisitos de mantenimiento y la esperanza de vida de los medidores de flujo. El factor más importante, por supuesto, es adaptar el instrumento adecuado a la aplicación concreta. Los dispositivos mal seleccionados siempre causarán problemas en una fecha temprana. Los medidores de flujo sin partes móviles generalmente requerirán menos atención que las unidades con partes móviles. Pero todos los medidores de flujo eventualmente requieren cierto mantenimiento.

Los elementos primarios de los caudalímetros de presión diferencial requieren extensas tuberías, válvulas y accesorios cuando se conectan a sus elementos secundarios, por lo que el mantenimiento puede ser un esfuerzo recurrente en este tipo de instalaciones. Las líneas de impulso pueden obstruirse o corroerse y deben limpiarse o reemplazarse. Y la ubicación inadecuada del elemento secundario puede provocar errores de medición. Reubicar el elemento puede resultar costoso.
Los caudalímetros con piezas móviles requieren inspecciones internas periódicas, especialmente si el líquido que se mide está sucio o viscoso. La instalación de filtros delante de dichas unidades ayudará a minimizar la contaminación y el desgaste. Los instrumentos sin obstrucciones, como los medidores ultrasónicos o electromagnéticos, pueden desarrollar problemas con los componentes electrónicos de su elemento secundario. Los sensores de presión asociados con elementos secundarios deben retirarse e inspeccionarse periódicamente.

Las aplicaciones en las que pueden producirse recubrimientos también suponen problemas potenciales para instrumentos sin obstrucciones, como unidades magnéticas o ultrasónicas. Si el revestimiento es aislante, el funcionamiento de los caudalímetros magnéticos se verá perjudicado en última instancia si los electrodos están aislados del líquido. Esta condición se evitará mediante una limpieza periódica. Con los caudalímetros ultrasónicos, los ángulos de refracción pueden cambiar y la energía sónica absorbida por el recubrimiento hará que el medidor deje de funcionar.