Medidor Coriolis

MEDIDORES TIPO CORIOLIS

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TABLA DE CONTENIDO 1 CONCEPTOS BÁSICOS 1.1 PRINCIPIO DE OPERACIÓN 1.2 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS 2 CONDICIONES DE INSTALACIÓN 2.1 REQUISITOS GENERALES 2.2 RECOMENDACIONES DE INSTALACIÓN 3 DESEMPEÑO 4 4 12 16 16 16 19

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1 CONCEPTOS BÁSICOS
Los medidores de caudal que miden directamente la masa usando las propiedades deésta, opuestos a aquellos que miden volumen o velocidad, fueron desarrollados y comercializados en la década de 1980. Los medidores de este tipo han encontrado numerosas aplicaciones porque esta tecnología es robusta y soporta variaciones moderadas en las propiedades del fluido sin disminuir su desempeño metrológico. Muchas otras tecnologías de medición de caudal son afectadas por cambios en ladensidad, viscosidad, presión, y/o temperatura. Los medidores que miden directamente masa, se valen de los principios básicos de la mecánica clásica (considerando el fluido como un medio continuo) para obtener una medición altamente exacta y confiable ante variaciones en las condiciones de proceso. A causa de esta cualidad, es posible usar un medidor de masa en una amplia variedad de procesos. Elmedidor de caudal basado en el principio de Coriolis es un verdadero medidor de caudal másico porque utiliza las propiedades de la masa para realizar la medición. Al no poseer partes móviles inmersas en el fluido, posee bajos requerimientos de mantenimiento. Las partes que están en contacto con el fluido pueden ser construidas de una variedad de materiales haciéndolo apto para la medición de fluidoscorrosivos y que contienen partículas sólidas o fibrosas. Los medidores de caudal tipo Coriolis pueden también medir la densidad del fluido de proceso (sólo en las aplicaciones para medición de líquidos, en los medidores de gas no es posible medir la densidad), haciendo posible obtener mediciones aceptables de volumen y/o caudal volumétrico inclusive en casos donde hay flujo multifásico. Lossensores empleados en un medidor de caudal tipo Coriolis pueden diseñarse para operación intrínsecamente segura en ambientes peligrosos, así mismo, los transmisores electrónicos pueden encapsularse en una unidad a prueba de explosiones. 1.1 PRINCIPIO DE OPERACIÓN

1.1.1 Caudal másico El medidor de Coriolis se basa en el teorema de Coriolis, matemático francés (1795 - 1843) que observó que un objeto demasa m que se desplaza con una velocidad lineal V a través de una superficie giratoria que gira con velocidad angular constante w, experimenta una velocidad tangencial (producto entre la velocidad angular y el radio de giro) tanto mayor cuanto mayor es su alejamiento del centro. Si el móvil se desplaza del centro hacia la periferia experimentará un aumento gradual de su velocidad tangencial, locual indica que está experimentando una 4

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aceleración y, por lo tanto, una fuerza sobre la masa del objeto. Como el radio de giro va aumentando gradualmente, la velocidad tangencial también varía, con lo que se concluye que una variación de velocidad alude a una aceleración, la que a su vez es debida a una fuerza que actúa sobre el móvil. Estas son, respectivamente, laaceleración y la fuerza de Coriolis. Por ejemplo, situando una esfera de acero en un disco giratorio lleno de grasa en su superficie, y haciéndolo girar, la bola describe una línea curva hasta salir del disco. Durante su recorrido, tiene una velocidad tangencial igual a la velocidad angular del disco multiplicada por la distancia al centro de giro. Este fenómeno es el causante de muchos fenómenosnaturales, entre ellos el del sentido de rotación del remolino que se forma en el fondo de un depósito al vaciarlo, el cual gira hacia en sentido horario en el hemisferio Norte y en sentido antihorario en el hemisferio Sur.

Figura 1

La generación de la fuerza de Coriolis para el caso de los medidores de gas se basa en la inversión de las velocidades lineales del fluido mediante la...