Influencia del fenómeno de histéresis en diversos medidores de caudal másico

Efecto de la histéresis en varios caudalímetros másicos La velocidad de respuesta es un indicador clave del rendimiento de los caudalímetros másicos, así que ¿qué impacto tiene la velocidad de respuesta en la precisión de la medición o el control del caudal? A continuación, analizaremos el fenómeno de la histéresis de los caudalímetros másicos generales. La histéresis hará que un caudalímetro másico responda de forma diferente al mismo valor de entrada, lo que produce desviaciones en la precisión de la medición del caudal. ¿Qué es la histéresis? En pocas palabras, el fenómeno de la histéresis es que después de que un sistema pasa por una determinada ruta de entrada, incluso si el mismo valor de entrada vuelve a su estado original, el estado no puede volver a su estado inicial. Por ejemplo, normalmente el chocolate que comemos a temperatura ambiente viene en forma de barra, bloque o bola. ¡Qué rico! A veces, el chocolate se utiliza para hacer un pastel o hornear una galleta. En este momento, la barra de chocolate debe calentarse y derretirse en salsa de chocolate. ¿Alguna vez has notado que incluso después de enfriarse y volver a temperatura ambiente, el chocolate derretido ya no puede volver a su forma original? Un trozo de chocolate normal y chocolate calentado y enfriado están en dos estados diferentes (sólido y líquido) bajo la misma ruta de entrada (es decir, temperatura), que es la histéresis. La histéresis evitará que las cosas obtengan resultados reproducibles. Histéresis en medidores de flujo másico Coriolis Ahora que entendemos qué es la histéresis, exploremos las diferencias en la histéresis de los medidores de flujo másico con diferentes principios de medición. Un medidor de flujo másico Coriolis mide el flujo de un fluido al hacer vibrar un tubo en forma de U. Aumentar el caudal aumentará la masa del medio en el sistema y producirá una vibración secundaria directamente relacionada con la densidad y la masa del medio medido, que se llama tensión de efecto Coriolis. Así como la masa del medio que pasa a través del sistema aumentará cuando el caudal aumenta rápidamente, la vibración secundaria aumentará y viceversa, la vibración secundaria se debilitará cuando el caudal disminuya. Sin embargo, la histéresis ocurre cuando el caudal cae bruscamente de un punto a uno mucho más bajo, ya que la vibración secundaria tarda un tiempo en recuperarse y vibrar en respuesta al nuevo valor de caudal más bajo. De hecho, en el péndulo del reloj de pared de su casa, puede "ver" la histéresis en un medidor de caudal másico Coriolis. También podría intentar golpear ligeramente el péndulo desde la dirección vertical. En este momento, la vibración de segundo orden se ha introducido en la oscilación del péndulo. Aunque solo se toca una vez, la influencia de la fuerza externa sobre el péndulo se eliminará por completo después de un tiempo. Si hay otro golpe antes de que el péndulo deje de oscilar, la vibración de la fuerza externa se introduce de nuevo, y el efecto de vibración producido por la fuerza externa esta vez será algo diferente de la anterior. Histéresis en medidores de caudal másico térmicos Los medidores de caudal másico térmicos miden el caudal másico de forma indirecta basándose en las propiedades térmicas del fluido. A diferencia de la detección directa del número de moléculas del fluido medido que fluye por la tubería, el principio térmico detecta el calor absorbido por el fluido que pasa, es decir, el principio de dispersión de calor. Existen varios tipos de caudalímetros másicos térmicos. El método de medición típico consiste en separar una pequeña parte del gas y pasarla a través de un capilar calentado. El capilar cuenta con múltiples sensores de temperatura. Cuando aumenta el caudal, las moléculas de gas pasan a través del capilar. Tras calentarse la tubería, esta transporta el calor hasta el final de la misma hasta que la temperatura vuelve a la temperatura previa al calentamiento. Los caudales más grandes transportan más calor al extremo posterior del capilar, mientras que los más pequeños transportan menos. La cantidad de calor absorbido también depende de las propiedades termodinámicas de las moléculas de gas, la presión y la temperatura antes del calentamiento. Si el medio medido desciende repentinamente de un caudal alto a uno bajo, el calor transportado por el caudal alto a través del capilar tardará un tiempo en recuperarse. Para poder medir caudales bajos, los tubos capilares utilizados en los medidores de caudal másico térmico tienen una excelente conductividad térmica y son mejores para mantener temperaturas elevadas a medida que caen los caudales.

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