Tipos de medidores de flujo para gas

Comprensión de los tipos de medidores de flujo: presión diferencial laminar, térmico, Coriolis y área variable

Hay muchas formas diferentes de medir el flujo. Aquí, presentamos una breve descripción de algunas de estas tecnologías para comprender cómo funcionan los medidores de flujo.

Medidores de flujo laminar DP

Los medidores de flujo basados en la presión diferencial laminar utilizan la pérdida de carga creada dentro de un elemento de flujo laminar para medir la tasa de flujo másico de un fluido. Un elemento de flujo laminar convierte el flujo turbulento en flujo laminar separándolo en una matriz de canales finos y paralelos. La disminución de presión o pérdida de craga a través del canal se mide utilizando un sensor de presión diferencial. Debido a que el flujo no es turbulento, sino laminar, la ecuación de Poiseuille puede usarse para relacionar la pérdida de carga con la tasa de flujo volumétrico. La tasa de flujo volumétrico también se puede convertir en una tasa de flujo másico usando la corrección de densidad a una temperatura y presión determinadas.

Alicat Scientific ofrece una gama de of medidores de flujo másico y controladores de flujo másico para gas, así como medidores y controladores de flujo para líquidos, que operan a través de la medición de presión diferencial laminar.

Diagrama de elemento Alicat de flujo lamimar

Medidores térmicos de flujo

Como su nombre lo indica, los medidores térmicos de flujo usan calor para medir la tasa de flujo de un fluido. Tradicionalmente, los medidores térmicos de flujo funcionan de una de dos maneras. El primer tipo mide la corriente requerida para mantener una temperatura fija sobre un elemento calentado. A medida que el fluido fluye, las partículas tocan el elemento y disipan o arrastran el calor. A medida que la tasa de flujo aumenta, se requiere más corriente para mantener el elemento a la temperatura fijada. Este requerimiento de corriente es proporcional a la tasa de flujo másico. El segundo método térmico implica la medición de la temperatura en dos puntos de alguno de los lados de un elemento o “cable caliente”. A medida que el fluido fluye sobre el elemento lleva el calor aguas abajo, aumentando la temperatura del sensor de temperatura aguas abajo y disminuyento la temperatura del sensor aguas arriba. El cambio de temperatura está relacionado con el flujo másico del fluido.

Principio de operación del medidor térmico de flujo másico

Medidores de flujo Coriolis

El medidor de flujo Coriolis utiliza el efecto Coriolis para medir el flujo másico de un fluido. El fluido viaja a través de tubos curvados sencillos o dobles. Se aplica una vibración al (los) tubo(s). La fuerza de Coriolis actúa sobre las partículas de fluido perpendiculares a la vibración y a la dirección del flujo. Mientras el tubo vibra hacia arriba, el fluido fluye hacia abajo sobre el tubo. A medida que el fluido sale del tubo, lo fuerza hacia arriba. Esto crea torque, girando el tubo. El proceso inverso ocurre cuando el tubo vibra hacia abajo. Estas fuerzas opuestas causan que el tubo gire, cuya amplitud está directamente relacionada con el flujo másico del fluido a través del tubo.

Coriolis flow meter principle of operation

Medidores de flujo ultrasónicos

Los medidores de flujo ultrasónicos usan ondas de sonido para medir la tasa de flujo de un fluido. Los medidores de flujo Doppler transmiten ondas de sonido ultrasónicas al fluido. Estas ondas se reflejan en partículas y burbujas en el fluido. El cambio de frecuencia entre la onda transmitida y la onda recibida se puede usar para medir la velocidad del flujo del fluido. Los medidores de flujo de tiempo de tránsito usan el cambio de frecuencia entre ondas de sonido transmitidas y recibidas para calcular la velocidad de un flujo.

Principio de operación de un medidor ultrasónico Doppler de flujo

Principio de operación de un medidor ultrasónico de tiempo de tránsito de flujo

Medidores de flujo de área variable

Los medidores de flujo de área variable, o rotámetros, usan un tubo y un flotador para medir el flujo. A medida que el fluido fluye a través del tubo, el flotador se eleva. El equilibrio se alcanzará cuando la presión y la flotabilidad del flotador compensen la gravedad. La altura del flotador en el tubo se usa luego para referenciar un caudal en una referencia de medición calibrada.

Principio de operación de un rotámetro