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Comparando los caudalímetros de onda acústica superficial Coriolis vs

Sistema FLOWave

La medición del flujo de líquidos es un requisito esencial para el control de muchos procesos de fabricación, ya que un control preciso mejora la eficiencia y garantiza la calidad. Si bien existen varias tecnologías diferentes disponibles, cuando el requisito es la alta precisión, el caudalímetro Coriolis ha sido hasta ahora la opción predeterminada. Sin embargo, el desarrollo de la tecnología Surface Acoustic Wave (SAW) para su uso en caudalímetros ha presentado un desafío en el mercado con potencialmente una serie de beneficios adicionales.

Ian Webster, Gerente de Segmento de Campo .hygienic - Farmacéutico para Bürkert Fluid Control Systems Reino Unido e Irlanda, analiza cómo estas dos soluciones de máxima especificación coinciden.

Para aquellos involucrados en aplicaciones higiénicas, como las industrias farmacéutica, de alimentos y bebidas, los equipos utilizados para la fabricación de productos, incluidos los sensores, deben cumplir estrictos estándares de higiene y al mismo tiempo ofrecer un excelente rendimiento. El desarrollo de productos que puedan funcionar de manera confiable en este entorno requiere una gran dedicación y experiencia para alcanzar los estándares requeridos.

Diseño Coriolis

Hasta ahora, los caudalímetros Coriolis han sido considerados como los mejores en términos de especificación para un caudalímetro debido a sus capacidades versátiles tanto para fluidos como gases, así como también la capacidad de medir el flujo másico. Sin embargo, el costo inicial de tales dispositivos puede ser muy alto y tienen algunas limitaciones.

El diseño del caudalímetro Coriolis causa una caída de presión en el caudalímetro y esto puede afectar el límite superior del rango de medición. La caída de presión aumenta con la viscosidad así como con la velocidad de flujo y la velocidad correspondiente a través del medidor.

Además, el tamaño y el peso del caudalímetro Coriolis requieren que se apoye cuidadosamente dentro de la tubería del proceso. El espacio requerido para los caudalímetros Coriolis es mayor que el requerido para los diseños correspondientes, con soportes de tubería adicionales y tiempo de instalación requerido.

El caudalímetro Coriolis es adecuado para una amplia gama de aplicaciones para la medición de fluidos y gases con altos niveles de precisión; 0.1% de caudal que se puede mejorar a 0.05% con procedimientos de calibración especiales. Este diseño también es capaz de medición bidireccional sin la necesidad de secciones de entrada o salida en la instalación.

Sin embargo, a menudo no es un dispositivo directo y esto puede tener algunos inconvenientes importantes cuando se trata del tipo de medio que se puede pasar por él, lavado, incluido el desperdicio de producto y requisitos adicionales de CIP para el calor y el volumen del proceso de limpieza del fluido .

Además, en muchos casos la medición del flujo másico puede no ser necesaria para la aplicación, pero un caudalímetro Coriolis se habrá especificado únicamente en función de la precisión. En tales casos, la mayor inversión en el equipo tradicional se desperdiciará en características que no son necesarias. Ahora hay un dispositivo de medición de seguimiento alternativo que aborda este y muchos de los otros desafíos que enfrenta el caudalímetro Coriolis.

SAW

En términos de medición de flujo de líquido, entonces, existe una abertura obvia para un dispositivo que puede ofrecer una medición compacta, sin contacto, que es precisa, independientemente de las características del medio, la dirección del flujo y las condiciones de flujo.

Utilizando la tecnología Surface Acoustic Wave (SAW), Bürkert ha desarrollado un medidor de flujo en el cual ninguno de los componentes está en contacto directo con el fluido y no causa restricción al flujo. Además, la superficie interna del tubo puede fabricarse con el mismo acabado de superficie que el resto de la tubería, lo que significa que en términos de higiene, limpieza y condiciones de flujo, no hay diferencia con cualquier otra pieza de tubería recta dentro del proceso.

El principio principal de este dispositivo de medición de flujo se basa en formas de propagación de ondas similares a las ondas sísmicas, que comienzan desde un punto inicial de excitación y se extienden a lo largo de la superficie de un material sólido. FLOWave utiliza al menos cuatro transductores interdigitales que se encuentran en el exterior del tubo de medición y, por lo tanto, no tienen contacto directo con el fluido. Cada transductor actúa como un transmisor y como un receptor.

Las señales que se reciben son procesadas por la electrónica y el software de a bordo que también han sido desarrollados por Bürkert junto con una universidad local que ha estado estudiando la tecnología SAW y sus aplicaciones. El análisis de todas las señales y comparaciones basadas en diferentes criterios tales como amplitud, frecuencia y tiempos de ejecución, permite la evaluación de la calidad de la medición, la existencia de burbujas de gas o sólidos, así como el tipo de líquido. El resultado es un caudalímetro con una precisión de hasta +/- 0.4% y una repetibilidad de +/- 0.2% del valor medido con temperaturas de fluido de hasta 140 ° C.

FLOWave

FLOWave también se puede especificar con o sin un módulo de visualización que pueda colocarse para adaptarse a la orientación final en la tubería de proceso.

Beneficios

Principalmente, el hecho de que la superficie interna de FLOWave pueda fabricarse con las mismas especificaciones que el resto de la tubería de producción significa que los procesos de limpieza higiénica, incluidos CIP y SIP, se pueden mantener al más alto nivel y a un menor costo. Además, no hay riesgo de contaminación por ningún componente que esté en contacto con el fluido y no existe restricción de flujo.

FLOWave también resuelve muchos de los problemas asociados con algunos caudalímetros de gama alta, como la vibración del sistema en la planta, los efectos magnéticos y eléctricos, así como la conductividad del líquido; ninguno de estos factores tiene ningún efecto sobre la precisión o fiabilidad del mediciones de flujo, pero la tecnología SAW también tiene la capacidad de distinguir entre flujos laminados y turbulentos.

En términos de instalación, el proceso es significativamente menos complicado cuando se utiliza un dispositivo FLOWave, ya que se puede montar en cualquier orientación y requiere mucho menos espacio que otros dispositivos similares que utilizan técnicas de medición más tradicionales. El FLOWave también se puede especificar con o sin un módulo de visualización que se puede colocar para adaptarse a la orientación final en la tubería de proceso.

Una vez instalado, la gama FLOWave ofrece beneficios continuos que incluyen un indicador de estado del dispositivo que proporciona información de estado de diagnóstico al operador, como lo describe NAMUR NE107. Además, esta tecnología requiere considerablemente menos energía para operar; aproximadamente un tercio de lo requerido por un medidor de flujo Coriolis estándar, que puede tener un impacto significativo en los costos de funcionamiento y el costo total de propiedad (TCO).

Mejora continua

El equipo utilizado para entregar lecturas de flujo tan precisas en el extremo superior del mercado depende del software para proporcionar los algoritmos y cálculos necesarios para proporcionar los datos finales. Como tal, este software está bajo constante revisión y Bürkert emplea una política de mejora continua que también implementa características adicionales sugeridas en los comentarios de los clientes.

Desde su lanzamiento, los clientes en una variedad de industrias han proporcionado información importante y sugerencias que han llevado a una serie de mejoras. Estos han incluido la capacidad de detectar cambios de líquidos utilizando un factor de densidad, la detección de burbujas de gas y sólidos en líquidos, así como la capacidad de establecer los tiempos de actualización para los valores que se miden.

Desarrollo futuro

El sistema FLOWave actualmente proporciona datos de flujo y temperatura muy precisos y, en el futuro, la tecnología permitirá que se utilice la información de densidad para determinar la tasa de flujo másico. Los principios que sustentan este diseño permiten que el flujómetro funcione con un líquido estancado y, por lo tanto, las cifras de flujo confiables están disponibles incluso para los volúmenes de flujo más pequeños. La tecnología también le permite reconocer los cambios rápidos de flujo de manera confiable, lo que lo hace adecuado para procesos de llenado rápidos.

Este es solo el comienzo de la historia de FLOWave, con tantas aplicaciones adecuadas y tantas ventajas, se predice que la gama crecerá para proporcionar soluciones adicionales para un público mucho más amplio, permitiendo que más procesos y sectores de la industria se beneficien de la tecnología de medición de flujo SAW .

Helen Christopher
Bürkert Fluid Control Systems
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Tel: + 44 (0) 1285 648720 Fax: + 44 (0) 1285 648721
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