7/25/2019 Requisitos Caudalmetro Ultrasnico de Tuberas

1/5

Requisitos Caudalmetro ultrasnico de tuberas

caudalmetros ultrasnicos vienen en dos tipos bsicos de tiempo-Doppler y de trnsito. medidores de flujo Doppler miden un desplazamiento de frecuencia de las reflexiones

del az de burbujas o partculas en un fluido.medidores de flujo de tiempo de trnsito miden la diferencia de tiempo entre los aces de ultrasonidos que se mueve con y en

contra del flujo. aplicaciones de fluidos limpios !eneralmente descartar medidores de flujo Doppler. metros de tiempo de trnsito funcionan bien con lquidos limpios y v iscosos.

"os caudalmetros ultrasnicos que tienen m#ltiples rayos son menos afectados por alteraciones del perfil de flujo que los medidores de un solo az. $l exceso de slidos olquidos con !ases arrastrados pueden bloquear los impulsos ultrasnicos en metros de t iempo de trnsito. aplicaciones de a!uas residuales sin procesar% por ejemplo% por lo

!eneral tienen muy pocos discontinuidades ac#sticas para Doppler y no son lo suficientemente limpia para las mediciones de tiempo de trnsito.

"a mayora de recomendaciones llaman para n#meros de Reynolds de fluidos de menos de &''' (flujo laminar) o por encima de *'.''' (flujo turbulento). +o linealidades en la

re!in de transicin entre estos dos n#meros de Reynolds se de!radan precisin del medidor.

medidores de flujo ultrasnicos no son aplicables a los lodos que son ac#sticamente absorbente% tal como la cal o caoln suspensiones. ,ltamente absorbentes slidos aten#an

la seal por debajo de la fuerza utilizable.

"os caudalmetros ultrasnicos deben instalarse a!uas arriba de obstculos de flujo% tales como codos% reducciones% o vlvulas. ,se!#rese de que el tubo recta ms lar!a

posible es entre el obstculo y el medidor. "a lon!itud de tubera recta se puede reducir a cinco dimetros de tubera si un error adicional de * por ciento mximo es aceptable.

restar atencin a estas recomendaciones para las instalaciones del caudalmetro% ayudar a ase!urar que las aplicaciones exitosas con buenas precisiones. $ste es el

se!undo artculo de una serie de cinco captulos sobre la istoria y el funcionamiento de la tecnolo!a de medidor de flujo. arte /// aparecer en la edicin de junio.

Greg livellies un director de producto en ABB Instrumentacin, con sede en Warminster, Pa. Cuenta con ms de 15 aos de experiencia en el diseo y comercializacin de

euipos de medicin de caudal. !l "r. li#elli o$tu#o un %BA de la &ni#ersidad de 'e(is y una licenciatura en In(enier)a %ecnica de *ue#a +ersey Institute de ecnolo()a. !l"r. li#elli puede ser alcanzado en(re(.li#elli-us.a$$.como 15/02/0021.

3ttp4666.7lo6controlnet6or8.com7lo6meter/pipin(/reuirements

0ltrasnico

Medidores ultrasnicoscon mltiples haces se vern afectados menos por alteraciones del perl de ujo que

metros con un solo haz. Como muchos otros, este tipo de medidor de ujo debe ser instalado auas arriba de los

codos, vlvulas, o reductores. !serese de tener en cuenta la ms lara posible tramo recto de tuber"a entre el

medidor # el obstculo. $a lonitud del tramo recto puede ser tan corto como % veces el dimetro de la tuber"a,

siempre # cuando un error adicional de &' es aceptable.

(jemplos de aplicacin o) meter tipo turbina &&** hedland

+racin- es un trmino anlosajn para referirse a la tcnica de fracturacin hidrulica para la e/traccin de as

no convencional. Consiste en la e/traccin de as natural 0

Campos de petrleo

mailto:greg.livelli@us.abb.commailto:greg.livelli@us.abb.comhttp://cadillacmeter.com/product-types/cadillac-ultrasonic-overview/http://cadillacmeter.com/product-types/cadillac-ultrasonic-overview/http://cadillacmeter.com/product-types/cadillac-ultrasonic-overview/mailto:greg.livelli@us.abb.com

7/25/2019 Requisitos Caudalmetro Ultrasnico de Tuberas

2/5

renacin

para liberar sustancias qu"micas

Caudal"metro mantico technono#

!hora que sabes una posible tecnolo"a de usar, dejar que 1nstrumart le suiere alunos productos.

!ntes de ir, por favor recuerde que 2niversal hace que los productos mu# espec"cos para auas industrialesutilizados en la fabricacin, la lubricacin de circulacin # de as industrial que se encuentran en este sitio en el

productos 2+M pesta3a en la parte superior de la pina.

Medidores de ujo mantico Cmo 4rabajo

$os caudal"metros manticos utilizan $e# de induccin electromantica de +arada# para determinar el ujo de

l"quido en una tuber"a. (n un medidor de ujo mantico, se enera un campo mantico # se canaliza en el l"quido

que u#e a travs del tubo. 5espus de la le# de +arada#, el ujo de un l"quido conductor a travs del campo

mantico har que una se3al de tensin para ser detectada por los electrodos situados en las paredes del tubo de

ujo. Cuando el uido se mueve ms rpido, se enera ms tensin. $e# de +arada# establece que la tensin

enerada es proporcional al movimiento del l"quido que u#e. (l transmisor electrnico procesa la se3al de voltaje

para determinar el ujo de l"quido.

(n contraste con muchas otras tecnolo"as del caudal"metro, la tecnolo"a caudal"metro mantico produce se3ales

que son lineales con el ujo. Como tal, el de descubierta asociado con medidores de ujo mantico puedeacercarse a 6*7 & o mejor sin sacricar la precisin. 8epresentan alrededor del 69' de todos los caudal"metros

vendidos.

:entajas # desventajas

8evistas son intermedios en la precisin, por lo tanto no se utiliza comnmente para la transferencia de los

productos bsicos a e/cepcin de alunos casos especiales en los que el uido no es caro como el aua. ;e puede

adaptar para uso sanitario. 4ienen tama3os disponibles l"nea rande. ;in ca"da de presin inducida. l"quidos sucios

# lodos incluso or otro lado, no funcionan en los uidos no conductores tales como aceites. ujos

de vapor o as no se reistran. $os electrodos pueden llear a ser recubierto.

Cmo utilizar caudal"metros manticos

caudal"metros manticos medir la velocidad de l"quidos conductores en tuber"as, tales como aua, cidos, sosa

custica, # lodos. caudal"metros manticos pueden medir correctamente cuando la conductividad elctrica dell"quido es ma#or que apro/imadamente %?; @ cm. 4ena cuidado porque el uso de medidores de flujo mantico en

uidos con baja conductividad, tal como aua desionizada, aua de alimentacin de caldera, o hidrocarburos,

puede causar que el medidor de ujo para apaar # medir el ujo cero.

(ste caudal"metro no obstru#e el ujo, por lo que se puede aplicar a limpiar, l"quidos sanitarios, sucios, abrasivos #

corrosivos. medidores de ujo mantico se puede aplicar al ujo de los l"quidos que son conductoras, por lo que

los hidrocarburos # ases no se pueden medir con esta tecnolo"a debido a su naturaleza no conductor # estado

aseoso, respectivamente.

caudal"metros manticos no requieren mucho tramo recto corriente arriba # corriente abajo de modo que puedan

ser instalados en ciclos de medicin relativamente cortos. $os caudal"metros manticos requieren t"picamente 9A%

dimetros de tramo recto corriente arriba # *A9 dimetros de tramo recto auas abajo medidos desde el plano de

los electrodos del caudal"metro mantico.

$as solicitudes de l"quidos sucios se encuentran en el aua, auas residuales, miner"a, procesamiento de minerales,ener"a, pulpa # papel, # las industrias qu"micas. aplicaciones de aua # auas residuales inclu#en la transferencia

de custodia de l"quidos en tuber"as de impulsin entre los distritos de aua @ auas residuales. $os caudal"metros

manticos se utilizan en las plantas de tratamiento de auas residuales para medir tratadas # no tratadas, aua

de proceso, aua # productos qu"micos. aplicaciones de miner"a # la industria de procesos minerales inclu#en los

ujos de aua de proceso # de lodos de procesos # ujos de los medios pesados.

Con la atencin adecuada a los materiales de construccin, el ujo de l"quidos altamente corrosivos -tales como

cidos # bases0 lechadas # abrasivos se puede medir. aplicaciones de l"quidos corrosivos se encuentran

comnmente en los procesos de la industria qu"mica, # en los sistemas de alimentacin de productos qu"micos

7/25/2019 Requisitos Caudalmetro Ultrasnico de Tuberas

3/5

utilizados en la ma#or"a de las industrias. aplicaciones de lodo se encuentran comnmente en las industrias de

auas residuales de miner"a, procesamiento de minerales, pulpa # papel, #.

$os caudal"metros manticos se utilizan a menudo donde se alimenta el l"quido por ravedad. !serese de que la

orientacin del medidor de ujo es tal que el medidor de ujo est completamente lleno de l"quido. $a falta de

aseurarse de que el medidor de ujo est completamente lleno de l"quido puede afectar sinicativamente la

medicin de ujo.

4ena especial cuidado al operar medidores de ujo mantico en servicio de vac"o debido a que alunos

revestimientos de caudal"metro mantico pueden colapsar # ser absorbido por la tuber"a en servicio de vac"o, de

manera catastrca da3ar el caudal"metro. 4ena en cuenta que las condiciones de vac"o se pueden producir en las

tuber"as que aparentemente no estn e/puestas al servicio de vac"o, tales como tuber"as en el que un as puede

condensar -a menudo en condiciones anormales0. 5el mismo modo, la temperatura e/cesiva en los caudal"metros

manticos -aunque sea brevemente, en condiciones anormales0 puede resultar en da3o permanente caudal"metro.

1ndustrias donde utilizado

Con el n de uso, la industria del aua @ auas residuales, productos qu"micos, alimentos # bebidas, petrleo # as

-aunque no para los l"quidos de petrleo # as, pero en apo#o de los procesos0, la ener"a, pulpa # papel, metales #

miner"a, # la farmacutica.

>recauciones de aplicacin de caudal"metros manticos

Bo pona en funcionamiento un medidor de ujo mantico cerca de su l"mite de conductividad elctrica debido aque el caudal"metro se puede apaar. >roporcionar un ajuste por cambio de la composicin # las condiciones que

pueden cambiar la conductividad elctrica del l"quido de servicio.

(n aplicaciones t"picas, medidores de ujo manticos estn dimensionados de modo que la velocidad en el ujo

m/imo es de apro/imadamente 6 a 9 metros por seundo. las limitaciones de presin diferencial # @ o condiciones

de proceso pueden oponerse a la aplicacin de esta pauta eneral. >or ejemplo, los tubos de alimentacin por

ravedad puede requerir un medidor de ujo mantico ma#or para reducir la ca"da de presin para permitir que la

cantidad necesaria de l"quido pase a travs del medidor de ujo mantico sin copia de seuridad del sistema de

tuber"as. (n esta aplicacin, que funciona a la misma velocidad de ujo en el medidor de ujo ms rande dar

luar a una velocidad del l"quido inferior en comparacin con el medidor de ujo ms peque3o.

>ara el servicio de suspensin, aserese de caudal"metros manticos de tama3o para operar por encima de la

velocidad a la que se depositan los slidos -t"picamente & pie @ s0, con el n de evitar llenar el tubo con slidos que

pueden afectar a la medicin # potencialmente detener el ujo. $os caudal"metros manticos para el servicio de

abrasivo estn eneralmente dimensionados para operar a baja velocidad -t"picamente por debajo de 9 pies @ se0

para reducir el desaste. (n el servicio de suspensin de abrasivo, el medidor de ujo debe ser operado por encima

de la velocidad a la que los slidos se depositan, a pesar de un ma#or desaste. (stos problemas pueden cambiar

el rano del medidor de ujo, por lo que su tama3o puede ser diferente que el tama3o de un ujo equivalente de

aua limpia.

Cmo los caudal"metros ultrasnicos 4rabajo

$os caudal"metros ultrasnicos utilizan ondas sonoras para determinar la velocidad de un uido que u#e en una

tuber"a. !l no ha# condiciones de ujo, las frecuencias de una onda ultrasnica transmiten en una tuber"a # sus

ree/iones desde el uido son los mismos. Dajo condiciones de ujo, la frecuencia de la onda reejada es diferente

debido al efecto 5oppler. Cuando el uido se mueve ms rpido, el desplazamiento de frecuencia aumenta

linealmente. $as se3ales de procesos transmisor de la onda transmitida # sus ree/iones para determinar la

velocidad de ujo.

(l tiempo de trnsito caudal"metros ultrasnicos enviar # recibir ondas ultrasnicas entre transductores en las

direcciones auas arriba # auas abajo en la tuber"a. !l no ha# condiciones de ujo, se tarda el mismo tiempo para

viajar auas arriba # auas abajo entre los transductores. Dajo condiciones de ujo, auas arriba de la ola viajar

ms lento # tomar ms tiempo que la onda auas abajo -ms rpido0. Cuando el uido se mueve ms rpido, la

diferencia entre los tiempos de auas arriba # auas abajo aumenta. $os procesos de transmisor de auas arriba #

auas abajo veces para determinar la tasa de ujo. 8epresentan alrededor del &6' de todos los caudal"metros

vendidos.

:entajas # desventajas

7/25/2019 Requisitos Caudalmetro Ultrasnico de Tuberas

4/5

(sta tecnolo"a puede ser mu# precisa # se utiliza para la transferencia de custodia -es decir, cuenta con e/actitud

la de un uido caro0 de l"quidos de as # de petrleo naturales. !lta cobertura -se puede leer bajo como porcentaje

de la escala total o leer arriba0, se ocupa de las altas presiones, es repetible -consistente0, funciona con

temperaturas e/tremas, se pueden utilizar anclada en el e/terior de una tuber"a sin penetracin, es de bajo

mantenimiento, altamente Adianosin able # auto. $as desventajas pueden incluir alto costo, sensibilidad a las

vibraciones parsitas de proceso, los problemas con el cambio dimetro de la tuber"a debido a la acumulacin # la

abrazaderaAen unidades tienen menor precisin.

caudal"metros ultrasnicos no obstru#an el ujo para que puedan ser aplicadas a los l"quidos sanitarias, corrosivos

# abrasivos. !lunos medidores de ujo ultrasnicos utilizan transductores clampAen que se puede montar e/terna

a la tuber"a # no tienen ninn piezas hmedas. las mediciones de ujo temporales se pueden hacer usando

caudal"metros ultrasnicos porttiles con transductores clampAa. >inza de transductores son especialmente tiles

cuando las tuber"as no pueden ser molestado, como por ejemplo en aplicaciones de la ener"a # de la industria

nuclear. !dems, pinza de transductores se puede utilizar para medir el ujo sin tener en cuenta los materiales de

problemas de construccin, la corrosin # abrasin. ;in embaro atractivo, el uso de transductores clampAara caudal"metros ultrasnicos de tiempo de trnsito, aserese de que el uido se puede llevar a cabo

adecuadamente las ondas ultrasnicas, debido a que el caudal"metro no medir cuando las ondas ultrasnicas no

pueden penetrar en la corriente de ujo entre los transductores. 5el mismo modo, las ondas ultrasnicas deben ser

capaces de penetrar en el uido para caudal"metros 5oppler para funcionar con precisin. Cuando el uido es

relativamente opaco # no penetra el uido, medidores de ujo 5oppler tienden a medir la velocidad del uido en o

cerca de la pared del tubo, que puede causar errores de medicin sinicativos # @ o hacer que el medidor de ujo

falle.

>ara caudal"metros ultrasnicos 5oppler, aserese de que el uido reeja adecuadamente las ondas ultrasnicas,

debido a que el medidor de ujo no funcionar sin una se3al ultrasnica reejada. 5ependiendo de dise3o, las

ree/iones pueden ocurrir debido a peque3as burbujas de as en la corriente de ujo o la presencia de remolinos

en la corriente de ujo. ;i no est #a presente en la corriente que u#e, la eneracin de estas fuentes de ree/in

puede ser dif"cil en la prctica. !fortunadamente, aluna combinacin de las burbujas de as # @ o remolinos estnpresentes en la ma#or"a de aplicaciones.

$a velocidad de las part"culas slidas en suspensin puede ser diferente de su uido portador l"quido. ;ea la

tecnolo"a de ultrasonidos aplicando cuidado cuando las part"culas slidas pueden llear a ser concentrada en una

parte de la corriente uida, tal como en una tuber"a horizontal que u#e a una velocidad relativamente baja. 4ena

cuidado al aplicar caudal"metros ultrasnicos 5oppler en aplicaciones de lodos debido a que las part"culas slidas

pueden producir se3ales fuertes que pueden causar el medidor de ujo 5oppler para medir la velocidad de los

slidos # no a la velocidad del l"quido.

7/25/2019 Requisitos Caudalmetro Ultrasnico de Tuberas

5/5

5eben evitar los l"quidos que pueden escudo contacto con el medio transductores o recubrir la pared de la tuber"a

delante de transductores no se humedece debido a que el caudal"metro no medir cuando las ondas ultrasnicas

no pueden entrar en la corriente de ujo. !serese de mantener las cone/iones del transductor de abrazaderaAen

ables a la pared de la tuber"a debido a que el caudal no se miden cuando las ondas de ultrasonido no son capaces

de alcanzar el uido.

!serese de entender el proceso # aplicar estos caudal"metros correctamente. >or ejemplo, un proceso de

limpieza peridica de auas arriba puede causar que el medidor de ujo deje de funcionar debido a que la suciedadpuede no permitir que la ener"a ultrasnica pase a travs del uido. !dems, si las capas de tierra humedecidos

transductores, el caudal"metro puede dejar de funcionar hasta que se limpie.