La medición de caudal por el efecto Coriolis, también conocido como medición directa o dinámica, produce una señal directamente proporcional al caudal másico y casi independiente de las propiedades del producto como; conductividad, presión, viscosidad o temperatura. La fuerza Coriolis aparece siempre y cuando se trata de una superposición de movimientos rectos con movimientos giratorios. Para el uso industrial de su principio se sustituye el movimiento giratorio por una oscilación mecánica. Dos tubos de medición por donde pasa el producto oscilan en su frecuencia de resonancia. El caudal másico provoca un cambio en la fase de la oscilación entre la entrada y la salida del equipo. Este desfase es proporcional al caudal másico y crea después de una amplificación correspondiente la señal de salida. Las frecuencias de resonancia de los tubos de medición dependen de la masa oscilante en los tubos y por lo tanto de la densidad del producto.
Hay buenas razones por las que los flujómetros másicos coriolis se han vuelto tan exitosos 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 recetas en los procesos de mezclas, dos factores clave para aumentar la calidad del producto y mejorar la eficiencia de los procesos. El objetivo es evitar los costosos lotes de producción fuera de estándar con un directo impacto en los costos de producción.
La medición de caudal en gases es una de las aplicaciones que los medidores de caudal másicos manejan de manera muy precisa (e injustamente no muy difundida), ya que la exactitud de la medida es crucial por razones de costos y por la ingeniería de procesos.
En otras aplicaciones, el flujómetro coriolis ha demostrado ser también ideal en la medición de gas. Su rápida respuesta y alta exactitud, independiente de los cambios de presión, son argumentos a favor en aplicaciones de dióxido de carbono en cervecerías y plantas de bebidas gaseosas. El rango de presión para medición de aire se extiende de 3 bar (batches de bebidas y llenado) a 300 bar (compresores para generadores de gas en airbags). Aplicaciones comunes incluyen gas natural comprimido y gas a baja presión, ambos usados como combustible para autos de pasajeros y buses. Como en el sector químico, el coriolis se ha vuelto más popular para la medición de gas en aplicaciones petroquímicas. En esto, mucho ha influido su diseño robusto y su versatilidad, temas importantes para medir una gran variedad de derivados del petróleo.
La habilidad de concentrar un número de parámetros de procesos en un punto único de medición es una de las mayores fortalezas del coriolis. El flujo másico, la densidad y la temperatura son medidos por un solo equipo. Estas variables de medición pueden combinarse, de modo que un solo equipo de medición de procesos es todo lo que se necesita para calcular diversas variables como concentración de mezclas de fluidos. Este reto es bien conocido en la industria de tratamiento de aguas, ya que los operadores de plantas siempre deben analizar la concentración de lodos activos. Dos factores son de gran importancia en este contexto. El primero, es la alta exactitud en la medición de densidad, ya que puede registrarse con gran precisión no sólo en las condiciones referidas o en un punto definido del proceso, sino además en el proceso total. Segundo, es importante estar seguros de la relación entre la concentración, la densidad y la temperatura, y el flujómetro coriolis puede ser calibrado para medir fracciones dentro de una mezcla de fluidos.
Los desafíos que enfrenta esta tecnología son inherentes a los requerimientos especiales, como, por ejemplo, cuando la pérdida de carga debe mantenerse en niveles muy bajos. Estas condiciones aparecen cuando la goma de silicona contiene partículas de cuarzo que deben medirse. La precisión del medidor de flujo es esencial y estos sólidos no deben variar la exactitud de la medición. En este caso particular, sólo una pequeña pérdida de carga puede tolerarse, según la alta viscosidad del medio. El flujómetro másico de tubo recto es la opción ideal para esta aplicación. Los aspectos que más interesan al cliente son el diseño higiénico, fácil de limpiar, que impide la formación de depósitos de materia extraña. El espacio también es importante, por lo que los modelos compactos son la solución ideal.
Los productores requieren más y más información precisa sobre sus procesos. Por esta razón, la habilidad de medir la viscosidad del medio en procesos es ahora posible con los flujómetros coriolis. La viscosidad es una característica del producto y afecta la eficiencia del proceso en muchas instancias. Por ello, la información de viscosidad influye en la optimización de control de procesos y permite obtener una mayor información del proceso en curso.
Esto significa que el flujómetro coriolis puede ser usado como un sensor para cuatro variables de procesos de una vez, y la medición de los parámetros involucrados no afecta a los demás en ninguna forma. Lo que el cliente recibe es una huella dactilar de la aplicación. La información profunda de todas las variables relevantes del proceso disponible en cualquier momento genera un cuadro completo del proceso, ofreciendo toda la información para optimizar la eficiencia.
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