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industria 4.0

Tecnología Heartbeat para verificación y monitoreo

Instrumentos para medición de caudal

Caudalímetros de alta calidad y prestaciones para medición de líquido, vapor y gases

liquidos conductivos

Magnéticos

Los caudalímetros electromagnéticos se han utilizado en todas las industrias durante más de 60 años. Estos medidores son aptos para todos los líquidos conductivos, como agua, ácidos, bases y lodos, entre otros. Las aplicaciones más comunes son la monitorización de líquidos, llenado, dosificación y medición precisa en custody transfer. Los dos millones de caudalímetros electromagnéticos que hemos vendido desde 1977 no necesitan mantenimiento y ofrecen una integración de sistema perfecta en sus procesos.

En el entorno industrial, los caudalímetros electromagnéticos se utilizan principalmente en gestión de aguas y en las industrias de procesos, ciencias de la vida y alimentaria. En la construcción de túneles y la minería, los caudalímetros electromagnéticos robustos son a menudo la única opción para la medición de lodos minerales muy abrasivos con sólidos en suspensión, mezclas de agua y arena, materiales de relleno o sólidos granulados con la precisión requerida.

Principio de medición del caudal electromagnético

La ley de Faraday de inducción establece que una varilla metálica en movimiento a través de un campo magnético induce una tensión eléctrica. Este principio de dinamo también determina la manera en la que los caudalímetros electromagnéticos funcionan.

En cuanto las partículas con carga eléctrica de un fluido cruzan el campo magnético artificial generado por dos bobinas inductoras, se induce una tensión eléctrica. Esta tensión, tomada por dos electrodos de medición, es directamente proporcional a la velocidad del caudal y por lo tanto al caudal volumétrico.

Una corriente continua pulsante con polaridad alternante genera el campo magnético. Esto garantiza un punto cero estable y consigue una medición del caudal que no es sensible a líquidos multifase o heterogéneos, así como baja conductividad.

Ventajas

  • El principio de medición es prácticamente independiente de la presión, densidad, temperatura y viscosidad
  • Se pueden medir incluso fluidos con sólidos en suspensión, p. ej. lodo de mineral o pasta de celulosa
  • Amplio rango de diámetros nominales (DN 2 a 2400; 1/12 a 90″)
  • Sección transversal de la tubería libre: posible limpieza CIP/SIP, con “pigs”
  • Ausencia de piezas móviles, sin mantenimiento

vapor, gas y líquidos no conductivos

Vortex

Los caudalímetros Vortex se utilizan en distintas ramas de la industria para medir el caudal volumétrico de líquidos, gases y vapor. Las aplicaciones de las industrias química y petroquímica, por ejemplo, en generación de energía y sistemas de suministro de calor comprenden fluidos completamente diferentes: vapor saturado, vapor supercalentado, aire comprimido, nitrógeno, gases licuados, gases de combustión, dióxido de carbono, agua completamente desmineralizada, disolventes, aceites térmicos, aguas de alimentación de calderas, condensación, etc. 

Los caudalímetros Vortex también son muy utilizados para la medición de caudal másico. Por consiguiente, los caudalímetros Vortex modernos como el Prowirl 200 multivariable se construyen para medir más que el caudal volumétrico, e incluyen sensor de temperatura y computador de caudal.

Prowirl 200 único

Prowirl 200 es el primer caudalímetro Vortex del mundo con la opción de monitorizar la calidad del vapor y de generar inmediatamente un mensaje de alarma en caso de vapor húmedo. Prowirl 200 puede utilizarse también para sistemas de monitorización de caudal hasta SIL 2 y SIL 3 y ha sido evaluado y certificado independientemente por el TÚV de acuerdo con IEC 61508.

El principio de medición de caudal Vortex


Este principio de medición se basa en el hecho de que se forman turbulencias corriente abajo tras un obstáculo en el caudal, como un pilar de puente.

Dentro de cada caudalímetro Vortex, se ubica por consiguiente un cuerpo con frente ancho de interferencia en medio de la tubería. En cuanto la velocidad de caudal alcanza un valor determinado, se forman vórtices tras este cuerpo con frente ancho de interferencia, se separan del caudal y se transportan aguas abajo. La frecuencia de desprendimiento de vórtices es directamente proporcional a la velocidad media de circulación del fluido y, por lo tanto, al caudal volumétrico

Los vórtices separados a ambos lados del cuerpo con frente ancho de interferencia generan alternativamente una presión local positiva o negativa que el sensor capacitivo detecta y se alimenta a la electrónica en una señal primaria digital y lineal.

Ventajas

  • Universalmente apto para aplicaciones con líquidos, gases y vapor
  • No se ve generalmente afectado por cambios en presión, densidad, temperatura y viscosidad
  • Gran estabilidad a largo plazo: sin desviación del punto cero y factor-K de vida útil
  • Gran rangeabilidad de típicamente 10:1 a 30:1 para gas/vapor, o hasta 40:1 para líquidos
  • Gran rango de temperatura: –200 a +400 °C (+450 °C a petición)

Gases y líquidos

Coriolis

El principio de medición Coriolis se utiliza en un amplio rango de distintas ramas de la industria, como las ciencias de la vida, los productos químicos y petroquímicos, oil & gas, la alimentación, y, no menos importante, en aplicaciones custody transfer (facturación). Los caudalímetros Coriolis pueden medir prácticamente todos los fluidos: detergentes, disolventes, combustibles, petróleo crudo, aceites vegetales, grasas animales, látex, aceites de silicona, alcohol, soluciones de fruta, pasta de dientes, vinagre, kétchup, mayonesa, gases o gases licuados. 

La medición simultánea del caudal másico, la densidad y la temperatura proporciona perspectivas completamente nuevas para el control de procesos, el control de calidad y la seguridad de la planta. Es posible asimismo calcular el valor de otras características importantes a partir de las variables primarias medidas:

  • Caudal volumétrico
  • Contenido de sólidos en el fluido
  • Concentraciones en fluidos multifásicos
  • Valores de densidad especiales como la densidad de referencia, °Brix, °Baumé, °API, °Balling, °Plato, etc.

Principio de medición de caudal por efecto Coriolis


Cada caudalímetro por efecto 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

Líquidos y gases húmedos

Ultrasónico

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Medición del caudal versátil y económica de gases y líquidos hasta en un diámetro DN 4000

Utilizando ondas ultrasónicas, el caudal volumétrico de una amplia variedad de gases y líquidos puede medirse con fiabilidad sin importar la conductividad eléctrica, la presión, la temperatura o la viscosidad. En aplicaciones que requieren precisión trazable y garantizada, se prefiere la utilización de sensores por ultrasonidos en línea. Los sensores “clamp-on” por ultrasonidos, en cambio, se instalan en la pared exterior de la tubería y, por consiguiente, permiten también mediciones temporales o montaje a posteriori.

Sensores “clamp-on”

  • Para instalación renovada sin interrupción del proceso
  • Los fluidos agresivos pueden medirse sin dificultades, incluso bajo una presión elevada
  • Adecuados para tuberías de plástico, acero, hierro fundido o materiales compuestos (con o sin revestimiento)
  • Para diámetros de tubería hasta DN 4000 (156″)

Sensores en línea

  • Precisión garantizada gracias a su calibración trazable en fábrica
  • Diseño robusto para aplicaciones industriales conforme a ASME y EN
  • Corto requisito de tramos rectos de entrada
  • Para tuberías de hasta DN 2000 (78″)

Principio de medición de caudal por ultrasonidos

Nadar a contracorriente requiere más energía y más tiempo que nadar en el sentido del caudal. Este simple hecho es la base de la medición de caudal por ultrasonidos según el método del “tiempo de tránsito diferencial”: este método utiliza dos sensores, situados en frente del otro en el tubo de medición. Cada sensor puede transmitir y recibir alternativamente señales ultrasónicas, mientras mide simultáneamente el tiempo de tránsito de la señal.

En cuanto el fluido en el tubo comienza circular, las señales se aceleran en la dirección del caudal, pero se retrasan en la dirección opuesta. El tiempo de tránsito diferencial, medido por los dos sensores, es directamente proporcional a la velocidad del caudal.

Ventajas

  • Medición independiente de la presión, densidad, temperatura, conductividad y viscosidad (para fluidos homogéneos)
  • Sección transversal de la tubería libre, sin pérdidas de carga
  • Sin piezas móviles, mantenimiento mínimo
  • Larga vida útil, sin efectos de abrasión o corrosión por el fluido
  • Diseño en línea o “clamp-on” para mediciones de caudal permanentes o temporales

Gases secos

Térmicos

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Medidores por dispersión térmica: Para medición directa de gases industriales, aire comprimido y fluidos acuosos

Siempre que se requieran una rangeabilidad elevada o unas pérdidas de carga mínimas en las aplicaciones de medición de gas en cualquier industria, los caudalímetros másicos por dispersión térmica constituyen una alternativa efectiva con respecto a las técnicas de medición tradicionales, ya sea para el control de procesos, monitorización de consumo y abastecimiento, detección de fugas o monitorización de redes de distribución. Utilizando versiones de inserción, también es posible medir caudales de gas en tuberías muy largas o en conductos rectangulares.

El principio de medición por dispersión térmica está extendido en la industria y se utiliza satisfactoriamente en muchas aplicaciones de caudal de gas, por ejemplo:

  • Aire comprimido (consumo, distribución)
  • Dióxido de carbono (para producción de bebidas y refrigeración)
  • Argón (en producción de acero)
  • Nitrógeno y oxígeno (producción)
  • Gas natural (para control de quemadores y alimentación de calderas)
  • Medición de aire y biogás (p. ej. plantas de aguas residuales)

Principio de medición de caudal por dispersión térmica

Este principio de medición se basa en el hecho de que el calor se extrae de un cuerpo caliente cuando un fluido circula junto a él.

Un caudalímetro por dispersión térmica contiene dos sensores de temperatura PT100 a este fin. Un sensor mide la temperatura actual del fluido como referencia. El segundo sensor se calienta y tiene un diferencial de temperatura constante relativo al primer sensor de “cero caudal”.

Tan pronto como el fluido comienza a circular en el tubo de medición, el sensor de temperatura caliente se enfría debido a que el fluido circula a su paso – cuanto mayor es la velocidad de caudal, mayor es el efecto de refrigeración. La corriente eléctrica requerida para mantener el diferencial de temperatura es, por lo tanto, una medición directa del caudal másico.

Ventajas

  • Multivariable – medición e indicación directas del caudal másico y la temperatura del fluido
  • No se requiere compensación de la presión o la temperatura
  • Gran rangeabilidad (100:1)
  • Excelente sensibilidad del extremo inferior
  • Reacción rápida a fluctuaciones del caudal

Caudalímetros especiales

Equipos con funciones avanzadas para aplicaciones especiales

Picomag

El modelo Picomag de caudalímetro magnético presenta funciones de comunicación y configuración avanzadas en un cuerpo compacto.

Promass Q

Medición precisa en líquidos con gases disueltos.

Ideal para aplicaciones en industria alimenticia, petroquímica y farmacéutica.

Prosonic B200

Caudalímetro pensado especialmente para la medición de biogás en digestores. Cuenta con algoritmos para medición de porcentaje de metano en línea y puede medir incluso gases húmedos.

Prowirl 200

Monitorice la calidad del vapor en línea en base a detección de agua en la línea, e incluso de cálculo de porcentaje de agua en la línea.

Promass A

Caudalímetro para medición precisa en dosificado de pequeños volúmenes de líquido y gases.

Preguntas frecuentes

Respuestas a las consultas de nuestros clientes

¿Cuáles son las condiciones de instalación?

Las condiciones de instalación dependen de cada principio de medida. Sin embargo existen consideraciones generales que se deben tener presentes a la hora de la selección y la instalación, como por ejemplo que no hayan burbujas en el líquido, evitar los golpes de presió así como el vacío en la líneas, entre otras.

El detalle de las condiciones de instalación se encuentra en la información técnica de cada caudalímetro.

¿Por qué se deben considerar estas condiciones?

El seguimiento de las recomencaiones del fabricante del instrumento es de vital importancia para tener mediciones correctas, pero también para asegurar la vida útil del instrumento.

El no respetar las condiciones de instalación puede terminar en la destrucción del instrumento, sin mencionar el riesgo para las personas y el medio ambiente en casos de productos tóxicos o contamientes.

¿Se debe calibrar el caudalímetro?

Cada caudalímetro producido por Endress+Hauser, es calibrado previo a su salida de planta, por ende al momento de su comisionamiento no es necesaria una nueva calibración.

Por fuera de la calibración de fábrica, sí es recomendado realizar al menos una verificación completa o una calibración al menos una vez al año.

Puede solicitarnos el certificado de calibración con su número de serie

¿Todos los medidores de caudal tienen certificado de calibración?

Existen algunas excepciones de equipos de medición de caudal o velocidad de flujo, que por sus presatciones son verificados previa a la salida de fábrica, pero no se emiten certificados trazables.

En caso de requerir calibración para estos equipos, consulte a Servicio Técnico por calibración certificada en nuestro banco de calibración portátil.

¿Qué es la detección de tubo vacío "EPD"?

El tener el tubo del sensor sin líquido en el interior puede puede hacer que el instrumento tenga lecturas erráticas sin caudal, causadas por ruido eléctrico.

Los caudalímetros de Endress+Hauser cuentan con un electrodo extra en la parte superior del sensor, cuyo fin es detener la lectura y dar un aviso cuando no hay continuidad entre éste y los electrodos de medida.

De esta manera se puede tener certza de la presencia de líquido en el tubo e incluso de aire mezclado con el líquido.

¿Qué es el corte por bajo caudal "LFC"?

El corte por bajo caudal es un parámetro que determina el punto en el que el caudalímetro fuerza la medida a cero.

Su función es pequeñas oscilaciones en la medida cu evitarando no hay flujo en la línea. En general se recomienda un valor máximo de 5% del span  o valor máximo de proceso.

¿Cuáles son las principales consideraciones para el comisionamiento?

Verificar que se estén respetando las condiciones de instalación recomendadas por el fabricante en las en la información técnica del instruemnto

Corroborar que la tensión de laimentción esté conforme a al dato de la plca de características del transmisor.

Verificar ajuste de todos los prensa cables y tapas.

Corroborar el correcto escalado del sistema o su comunicación a las redes mediante el uso del simulado integrado de señales.

Siempre lea el mnaual completo “BA” del caudalímetro para conocer todos los aspectos a considerar para un óptimo funciommiento y evitar errores con la manipulación del instrumento

¿Qué mantenimiento requiere el caudalímetro?

Nuestros caudalímetros de por sí son instrumentos prácticamnete libres de mantenimiento.

Sin embargo existen compoenentes que dependiendo del proceso pueden presentar desgaste, como prensa cables o sellos, y la consecuencia de esto es una rotura del instrumento. Por este motivo es recomendado al mnenos una vez al año realizar una inspección general del equipo. Incluso para algunos proceso es recomendado también una calibración certificada del caudalmetro.

Puede dejar en manos de nuestro servicio técnico estas verificaciones y calibraciones periódicas, y de esta forma mantener la correcta medición y disponibilidad de sus puntos de medida de caudal.