Medidores de Flujo - Instrumentación




	De acuerdo a su instalación en la tubería del cristal del transductor piezoeléctrico, existen dos tipos de transductores:
	Transductor embebido, estos se instalan en la tubería y a ras de ella en contacto con el fluido, por lo cual son mojados por el fluido. Transductor grapado, montado por fuera de la tubería, y por lo cual la onda ultrasónica atraviesa la pared de éste.

	Ventajas relativas entre los transductores grapados y embebidos:
	En los transductores grapados son más fáciles de montar ya que no es necesario perforar la tubería mientras que en los transductores embebidos si. La medición de flujo con transductores embebidos es mas exacta que con transductores grapados.

	La razón es la siguiente: En el arreglo de transductor embebido se escoge (generalmente) un ángulo de transmisión de 45°, para utilizar la amplitud del vector velocidad a lo largo de la trayectoria del sonido. El vector de flujo a lo largo de la trayectoria del sonido es cos45° del vector de la velocidad del flujo. Para el arreglo de transductores grapados, el ángulo de transmisión es considerablemente menor que para los transductores embebidos cuando la pared de la tubería es de acero. Por ejemplo, un ángulo de transmisión puede ser de 60 a 75° dependiendo del ángulo de refracción de la onda sónica entre el acero y el líquido. El cos75° es 0.259 en comparación con el coseno de 45° que vale 0.707 del ángulo de transmisión. Por lo tanto, la amplitud del vector velocidad a lo largo de la trayectoria de velocidad es mayor para los transductores embebidos y la medición de flujo será más exacta.

	Los medidores normalmente consisten de una caja con los componentes electrónicos, los transductores y una sección de tubería. Las opciones de diseño son:
	Un carrete con los transductores integrados. El fabricante monta los transductores sobre un carrete con bridas. Usualmente la unidad es calibrada por el fabricante con las especificaciones del cliente. Con esto el carrete se constituye en una parte de la tubería y no es fácil adaptarlo a otro sistema existente. Transductores montados externamente a la tubería. Este diseño permite remover los transductores sin necesidad de interrumpir el flujo y puede ser calibrado por el fabricante una vez que el usuario defina el diámetro de la tubería, el espesor de la pared de la tubería, el tipo de fluido, el porcentaje de concentración de sólidos y la temperatura del fluido. Los transductores y el resto de los componentes vienen en partes separadas y el usuario los instala en la tubería. Este puede taladrar orificios en la tubería e introducir los transductores, los cuales montará con su base y transductores bien sea soldados o por cualquier otro medio apropiado.



	Consideraciones de aplicación de los medidores por tiempo de transito:
	El carrete o sección de tubería debe estar siempre llena de líquido. Se debe obtener del fabricante la distancia mínima para codos, tees, válvulas, bombas y todo accesorio instalado cerca del medidor. Típicamente se requieren de 10 a 20 diámetros aguas arriba y 5 diámetros aguas abajo. El líquido debe estar relativamente libre de sólidos y burbujas de aire. Las burbujas en la corriente de flujo parecen causar más atenuación a la señal acústica que los sólidos. El medidor puede tolerar un pequeño porcentaje de sólidos pero solo una fracción muy pequeña de burbujas. Dependiendo del fluido del proceso, se debe seleccionar el material apropiado para el transductor a fin de evitar daños por acción química. También se deben considerar las limitaciones por temperatura del proceso.

	Características de los medidores de flujo por tiempo de transito
	Exactitud: La exactitud usualmente se expresa como un porcentaje del flujo. Típicamente, ésta es de 1 a 2.5% del flujo dependiendo del fabricante, la velocidad y el tamaño de tubería. A fin de mejorar la exactitud para tamaños grandes de tubería, algunos fabricantes ofrecen medidores con dos, cuatro o mas pares de transductores dispuestos en multiples trayectorias acusticas. Repetibilidad: Usualmente se expresa como un porcentaje del flujo, típicamente ésta es mejor de 0.5 % dependiendo del rango de velocidad y del fabricante. Salida: La salida es usualmente en corriente de 4 a 20 mA. En forma opcional se puede obtener en voltaje, tren de pulsos u otro tipo de salida digital, dependiendo del fabricante. Dirección del flujo: Estos medidores son bidireccionales, es decir, pueden medir el flujo en las dos direcciones

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