Principio de funcionamiento del caudalímetro ultrasónico
El caudalímetro ultrasónico es un caudalímetro sin contacto, cuyo principio fundamental se basa en la característica de que las ondas ultrasónicas se ven afectadas por la velocidad del flujo al propagarse a través de un fluido. Midiendo la velocidad de propagación de las ondas ultrasónicas en el fluido, se puede detectar la velocidad del flujo y convertirla en caudal. Este método no interfiere con el campo de flujo y es adecuado para diversas aplicaciones industriales.
Principio de medición por método de diferencia de tiempo
Actualmente, el más utilizado es el caudalímetro ultrasónico por método de diferencia de tiempo. Cuando las ondas ultrasónicas se propagan en el fluido, la velocidad de propagación en la dirección aguas abajo aumenta, mientras que la velocidad de propagación en la dirección aguas arriba disminuye. A la misma distancia de propagación, el flujo aguas abajo y aguas arriba producen diferentes tiempos de propagación.
Utilizando la relación entre la diferencia de velocidades de propagación aguas arriba y aguas abajo y la velocidad del fluido medido, se puede obtener la velocidad del flujo y convertirla en caudal. Este método tiene alta precisión de medición y buena adaptabilidad tanto para líquidos limpios como para gases.
Composición estructural del caudalímetro ultrasónico
El caudalímetro ultrasónico generalmente se divide en tres partes principales: sensor de campo (sonda), cable de transmisión y unidad de visualización principal. Cada parte coopera para completar la emisión de señales, la transmisión y el cálculo del caudal.
Tipos de sensores
- De montaje externo: se fija en la pared exterior de la tubería, instalación sencilla, sin contacto con el fluido.
- De inserción: la sonda se inserta dentro de la tubería, adecuado para diámetros de tubería grandes.
- De brida (tipo segmento de tubería): se conecta a la brida de la tubería, alta precisión de medición.
Tipos de unidad de visualización principal
- Fija: monitoreo en línea a largo plazo, adecuada para sitios industriales.
- Portátil: fácil para inspección móvil y medición temporal.
Requisitos de instalación del caudalímetro ultrasónico
La ubicación de instalación afecta directamente la precisión de la medición. Primero se debe seleccionar una longitud determinada de tramo recto de tubería, es decir, elegir un tramo de tubería con distribución uniforme del fluido para reducir el error de medición.
- Confirmar que el fluido en la tubería está lleno y el régimen de flujo es estable.
- Evitar fuentes de perturbación como válvulas, codos, bombas, etc., garantizando suficiente tramo recto de tubería.
- Fijar correctamente la sonda según el tipo de sensor, asegurando un buen acoplamiento.
Comparación de puntos clave de selección e instalación
| Ítem | De montaje externo | De inserción | De brida |
|---|---|---|---|
| Modo de instalación | Montaje en pared exterior de tubería | Inserción en tubería | Conexión por brida |
| Diámetro de tubería aplicable | Diámetro pequeño y mediano | Diámetro grande | Diámetro pequeño y mediano |
| Precisión de medición | Relativamente alta | Alta | Alta |
| Facilidad de mantenimiento | Conveniente | Requiere detener el flujo | Requiere detener el flujo |
En resumen, seleccionar razonablemente el tipo de sensor y cumplir con los requisitos de instalación de tramo recto de tubería es la clave para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo del caudalímetro ultrasónico.