Los caudalímetros ultrasónicos ofrecen una solución no invasiva y de pinza para medir el flujo de fluidos sin interrumpir el proceso de aplicación. Los dos tipos principales son: Doppler y Transit Time.
Aunque ambos utilizan ondas sonoras de alta frecuencia para determinar el caudal, se basan en principios físicos diferentes y son adecuados para distintos tipos de fluidos.
La elección de la tecnología adecuada depende de las características de la aplicación, en particular de su claridad y de la presencia de partículas o burbujas.
¿Qué es un medidor de flujo ultrasónico Doppler?
- Partículas mínimas: 80-100 mg/L de sólidos (+75 µm) o 100-200 mg/L de burbujas (75-150 µm)
- Ideal para: Lodos, Aguas residuales, Lodos activados, flujos mineros
- No recomendado para: Fluidos limpios o sin burbujas
Los caudalímetros ultrasónicos Doppler funcionan basándose en el efecto Doppler, descrito por primera vez en 1842 por el físico austriaco Christian Doppler. El efecto Doppler establece que la frecuencia de una onda sonora cambia en función del movimiento relativo entre la fuente y el observador. Piense en cómo cambia el tono de la bocina de un coche al pasar a gran velocidad.
En un caudalímetro Doppler
- Un transductor emite una señal ultrasónica en la corriente de flujo
- Si el líquido contiene partículas en suspensión o burbujas de aire, estas discontinuidades reflejan la señal
- Un segundo transductor detecta el cambio de frecuencia causado por el movimiento de las partículas
- El cambio es directamente proporcional a la velocidad del fluido
Ecuación de velocidad de flujo
- f 0 = Frecuencia transmitida
- f 1 = Frecuencia reflejada
- K = Constante (basada en la geometría y la velocidad del sonido)
¿Qué es un caudalímetro ultrasónico de tiempo de tránsito?
- Ideal para: líquidos limpios y homogéneos sin contaminantes sólidos/gaseosos
- Se utiliza en: petróleo crudo, fluidos viscosos y criogénicos (por ejemplo, LN₂, argón, helio)
- Desafíos: puede tener un rendimiento inferior con burbujas de aire o sólidos excesivos.
- Precisión: hasta ±0,1 % si la temperatura y la densidad son estables
Los caudalímetros ultrasónicos de tiempo de tránsito funcionan de manera diferente a los caudalímetros ultrasónicos Doppler. En lugar de basarse en el sonido, miden el tiempo que tarda un pulso ultrasónico en viajar a través de una tubería, tanto aguas arriba como aguas abajo.
Cuando hay flujo:
- La señal que se mueve con el flujo viaja más rápido
- La señal que se mueve en contra del flujo viaja más despacio
- La diferencia en el tiempo de tránsito se correlaciona con la velocidad del flujo
Ecuación de velocidad del tiempo de tránsito
- V f = Velocidad del fluido
- K = Factor de calibración para unidades de volumen y tiempo
- dt = Diferencial de tiempo entre señales aguas arriba y aguas abajo
- T L = Tiempo de tránsito a caudal cero
Soluciones destacadas de DwyerOmega
Caudalímetro ultrasónico Doppler serie FD-400
Para aplicaciones que requieren un medidor de flujo ultrasónico Doppler, caudalímetro ultrasónico Doppler serie FD-400 ofrece un rendimiento robusto y fiable en una amplia gama de entornos industriales.
Este avanzado medidor de caudal mide la velocidad de los líquidos que contienen reflectores sónicos, como partículas o burbujas de aire arrastradas de más de 100 micras, utilizando el efecto Doppler. Las señales ultrasónicas se transmiten a través de la pared de la tubería o la punta de la sonda y son reflejadas por estas partículas en movimiento. El cambio de frecuencia resultante es directamente proporcional a la velocidad del flujo, que el FD-400 convierte en unidades de flujo definidas por el usuario a través de su Pantalla LCD integrada.
Características principales:
- Opciones no invasivas o de inserción: Elija entre el transductor de pinza FD-400C, ideal para tubos de metal y plástico sin interrupción del sistema, o la sonda de inserción FD-400I, diseñada para aplicaciones donde se requiere la penetración de la pared del tubo
- Amplio rango de caudal: Mide de 0,05 a 9 mps (0,15 a 30 fps) con una precisión de ±2 % de la escala completa en todo el intervalo calibrado
- Configuración flexible: El teclado del panel frontal y la pantalla LCD retroiluminada de 2 líneas permiten una configuración intuitiva y una supervisión en tiempo real en diversas unidades de ingeniería: galones, litros, barriles, libras y más
- Construcción duradera: Los alojamientos con clasificación NEMA 4X (IP66) para el monitor y NEMA 6P (IP68) para el transductor de pinza estándar garantizan una fiabilidad a largo plazo, incluso en entornos difíciles.
- Múltiples salidas: Las salidas analógicas opcionales de 4 a 20 mA, pulso de frecuencia y relés duales proporcionan una integración perfecta en los sistemas de control existentes.
- Instalación remota: los transductores se pueden montar a una distancia de hasta 305 metros (1000 pies) del alojamiento de la pantalla, lo que convierte al FD-400 en la opción ideal para sistemas a gran escala o de difícil acceso
Medidor de flujo ultrasónico de tiempo de tránsito con pinza de la serie FDT7000 para líquidos limpios
Utilizando tecnología ultrasónica de tiempo de tránsito, el Medidor de flujo ultrasónico de tiempo de tránsito con abrazadera https://www.dwyeromega.com/es-es/clamp-on-transit-time-ultrasonic-flow-meter-for-clean-liquids/p/FDT7000-Series">serie FDT7000 proporciona lecturas de caudal precisas y repetibles, sin necesidad de entrar en contacto con el líquido.
El FDT7000 está diseñado para una instalación sencilla y una fiabilidad a largo plazo.fiabilidad a largo plazo. Su diseño de abrazadera a presión elimina la necesidad de cortar tuberías o interrumpir la actividad del sistema, lo que lo hace ideal para proyectos de modernización o actualizaciones de procesos. Sin piezas móviles, pérdidas de presión ni problemas de compatibilidad con los fluidos, este medidor es ideal para una amplia gama de aplicaciones que involucran sistemas de tuberías de PVC-U y PP-R que transportan fluidos a base de agua.
Características principales:
- Diseño de abrazadera no invasivo: los sensores se montan externamente en la tubería, sin interrupción del proceso ni riesgo de contaminación
- Precisión fiable: mide caudales de 0,3 a 19 pies/s (0,1 a 6,0 m/s) con una precisión de ±1,5 % de la escala completa y una repetibilidad del 0,3 %.
- Compacto y duradero: Alojamiento de plástico ABS ligero con clasificación NEMA 3 (IP54) que soporta hasta un 99 % de humedad relativa en entornos sin condensación
- Fácil integración: Salida estándar de 4 a 20 mA (para tuberías de 2" y menores) y comunicaciones RS485 Modbus® para supervisión y control remotos.
- Eficiencia energética: Funciona con 10 a 36 VCC con un bajo consumo de corriente, lo que simplifica la compatibilidad del sistema.
- Interfaz usuario fácil de usar: la Pantalla LCD integrada proporciona una visualización clara del Caudal directamente en la unidad
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