Un medidor de vórtice es un tipo de medidor de flujo volumétrico que utiliza un fenómeno natural que ocurre cuando un líquido fluye alrededor de un objeto farol.Los medidores de flujo de vórtice funcionan según el principio de generación de vórtices, donde los vórtices (o remolinos) se generan alternativamente aguas abajo del objeto.La frecuencia del vórtice que se desprende es directamente proporcional a la velocidad del líquido que fluye a través del medidor.
Los medidores de flujo Vortex son los más adecuados para mediciones de flujo donde la introducción de piezas móviles presenta problemas.Están disponibles en construcción de grado industrial, latón o totalmente de plástico.La sensibilidad a las variaciones en las condiciones del proceso es baja y, al no tener piezas móviles, el desgaste es relativamente bajo en comparación con otros tipos de caudalímetros.
Diseño de medidor de flujo de vórtice
Un medidor de flujo de vórtice generalmente está hecho de acero inoxidable 316 o Hastelloy e incluye un cuerpo farol, un conjunto de sensor de vórtice y la electrónica del transmisor, aunque este último también se puede montar de forma remota (Figura 2).Por lo general, están disponibles en tamaños de brida de ½ pulgada a 12 pulgadas. El costo de instalación de los medidores de vórtice es competitivo con el de los medidores de orificio en tamaños de menos de seis pulgadas.Los medidores con cuerpo de oblea (sin bridas) tienen el costo más bajo, mientras que se prefieren los medidores con bridas si el fluido del proceso es peligroso o está a alta temperatura.
Se han experimentado con las formas y dimensiones del cuerpo (cuadrado, rectangular, en forma de T, trapezoidal) para lograr las características deseadas.Las pruebas han demostrado que la linealidad, la limitación del bajo número de Reynolds y la sensibilidad a la distorsión del perfil de velocidad varían sólo ligeramente con la forma del cuerpo farol.En tamaño, el cuerpo del farol debe tener un ancho que sea una fracción suficientemente grande del diámetro de la tubería para que todo el flujo participe en el desprendimiento.En segundo lugar, el cuerpo farol debe tener bordes salientes en la cara aguas arriba para fijar las líneas de separación de flujo, independientemente del caudal.En tercer lugar, la longitud del cuerpo del farol en la dirección del flujo debe ser un cierto múltiplo del ancho del cuerpo del farol.
Hoy en día, la mayoría de los medidores de vórtice utilizan sensores piezoeléctricos o de tipo capacitancia para detectar la oscilación de presión alrededor del cuerpo del farol.Estos detectores responden a la oscilación de presión con una señal de salida de bajo voltaje que tiene la misma frecuencia que la oscilación.Estos sensores son modulares, económicos, fáciles de reemplazar y pueden funcionar en una amplia gama de temperaturas, desde líquidos criogénicos hasta vapor sobrecalentado.Los sensores pueden ubicarse dentro o fuera del cuerpo del medidor.Los sensores húmedos se ven afectados directamente por las fluctuaciones de presión del vórtice y están encerrados en carcasas endurecidas para resistir los efectos de la corrosión y la erosión.
Los sensores externos, típicamente galgas extensométricas piezoeléctricas, detectan el desprendimiento del vórtice indirectamente a través de la fuerza ejercida sobre la barra desprendible.Se prefieren los sensores externos en aplicaciones altamente erosivas/corrosivas para reducir los costos de mantenimiento, mientras que los sensores internos brindan una mejor capacidad de rango (mejor sensibilidad al flujo).También son menos sensibles a las vibraciones de las tuberías.La carcasa de la electrónica suele ser resistente a explosiones y a la intemperie y contiene el módulo transmisor electrónico, conexiones de terminación y, opcionalmente, un indicador de caudal y/o un totalizador.
Estilos de medidores de flujo Vortex
Los medidores de vórtice inteligentes proporcionan una señal de salida digital que contiene más información que solo el caudal.El microprocesador del caudalímetro puede corregir automáticamente las condiciones insuficientes de la tubería recta y las diferencias entre el diámetro del orificio y el del matin.
Aplicaciones y limitaciones
Los medidores Vortex generalmente no se recomiendan para aplicaciones de procesamiento por lotes u otras aplicaciones de flujo intermitente.Esto se debe a que el ajuste del caudal de goteo de la estación de dosificación puede caer por debajo del límite mínimo del número de Reynolds del medidor.Cuanto más pequeño sea el lote total, más significativo será probablemente el error resultante.
Los gases de baja presión (baja densidad) no producen un pulso de presión lo suficientemente fuerte, especialmente si las velocidades del fluido son bajas.Por lo tanto, es probable que en dichos servicios la capacidad de rango del medidor sea deficiente y los flujos bajos no sean mensurables.Por otro lado, si es aceptable un rango reducido y el medidor tiene el tamaño correcto para flujo normal, aún se puede considerar el medidor de flujo de vórtice.
Hora de publicación: 21 de marzo de 2024