Fallas en coriollis y galgas

UNIVERSIDAD DEL SABES CELAYA

Ingeniería Industrial

Actividad.

Problemas o fallas (desventajas) en los medidores tipo coriolis y galgas extensiometricas.

Materia

Instrumentación industrial.

Tutor
Ing. Pedro

Alumno
Jovany Orosco Angeles

Celaya, Gto., a 28 de Octubre de 2012

Medición de flujo giroscópico o de efecto de Coriolis y sus posibles fallas o desventajas.Introducción
Los medidores de flujo por efecto Coriolis operan por aplicación de la segunda ley de Newton:
Fuerza = masa x aceleración
El fluido a ser medido se hace pasar a través de un lazo, el cual es forzado a vibrar a su frecuencia natural con lo cual se produce un momento sobre el tubo debido a la fuerza de Coriolis, que es producto de la rotación de la tierra y a partir de esto se puedemedir el flujo másico.
Descripción del medidor de flujo por efecto de Coriolis
Estos medidores constan básicamente de:
• Un lazo compuesto por uno o dos tubos sensores en forma de U, O, etc. La forma del lazo determina la caída de presión, sensibilidad y estabilidad del cero del instrumento.
Doble lazo en forma de U Doble lazo en forma de O
• Una carcaza de acero inoxidable sellada herméticamentedonde se encuentra el lazo
• La unidad electrónica
Principio de operación del medidor de Coriolis de un tubo con el lazo en forma de U:
• El lazo es obligado a vibrar a su frecuencia natural por medio de una bobina electromagnética que lo mueve hacia arriba y hacia abajo creando una velocidad angular alrededor del eje de la base.
• A medida que el fluido se mueve a través del lazo es forzadoa formar un momento vertical, el cual se incrementa a medida que el fluido entra en el lazo y decrece a medida que sale del mismo.

• Durante el medio ciclo de vibraciones cuando el lazo se mueve hacia arriba, el fluido que entra al lazo opone resistencia empujando el tubo hacia abajo. Recíprocamente, el fluido que sale del lazo se resiste disminuyendo su momento vertical y empujando haciaarriba contra el tubo.
• Esta combinación de fuerzas resistivas hace que se produzca un momento en el lazo. A esto se le conoce como
Efecto Coriolis.
• Durante el otro medio ciclo de vibración, cuando el lazo se mueve hacia abajo, el momento resultante será en la dirección opuesta.
• La magnitud del momento del tubo sensor es directamente proporcional al flujo másico a través de éste.
• Encada lado del lazo se colocan sensores electromagnéticos para medir la velocidad del tubo en esos dos puntos. Cualquier diferencia entre esas dos señales de velocidad es causada por el torcimiento del lazo. Los sensores envían esta información a la unidad electrónica donde es procesada y convertida en una señal de flujo másico.
En los instrumentos de doble tubo, los dos tubos vibran y se tuercendesfasados 180° y el momento combinado determina la rata de flujo másico. El desplazamiento exacto de 180° de un lazo con respecto al otro hace al instrumento inmune a las vibraciones de la tubería.
Relaciones matemáticas en el medidor de flujo por efecto de Coriolis
La relación para calcular el flujo en la tubería a partir de la medida de velocidad del lazo se puede obtener como sigue.
Cuandoel fluido fluye en el lazo es forzado a tomar la velocidad vertical creciente (VV) en el momento que entra al lazo y decreciente cuando sale del mismo, por lo cual aparece la aceleración de Coriolis. La velocidad (VV) es perpendicular a la velocidad del fluido Vh.
La aceleración de Coriolis esta dada por:
ac = 2Vhω
donde:
ac= aceleración de Coriolis
Vh = velocidad del fluido a lo largo deltubo
ω = velocidad angular (movimiento del tubo)
Por la segunda ley de Newton queda:
Fc = 2mVhω
Donde:
Fc = fuerza de Coriolis
m = masa de fluido
Para determinar el flujo másico se requiere determinar el momento creado en el lazo por la fuerza de Coriolis actuando sobre el mismo, que son F1 y F2 actuando en direcciones opuestas sobre el lazo.
El lazo vibra alrededor del eje O-O debido a...