Tipos y principios de funcionamiento de los caudalímetros

Resumen: Excelentes fabricantes de caudalímetros y medidores de flujo proporcionan información sobre los tipos y principios de funcionamiento de los medidores de flujo. En 1738, el suizo Daniel Bernoulli utilizó el método de presión diferencial para medir el flujo de agua basándose en la ecuación de Bernoulli; más tarde, el italiano Venturi estudió la medición del flujo con un tubo Venturi y publicó los resultados en 1791; en 1886, el estadounidense Herschel utilizó un Ventura. Más fabricantes de medidores de flujo eligen modelos y cotizaciones de precios. Le invitamos a consultar. A continuación, se detallan los tipos y principios de funcionamiento de los medidores de flujo. Tipos de medidores de flujo Principios del medidor de flujo · Basado en la ecuación de Bernoulli, Bernoulli utilizó el método de presión diferencial para medir el flujo de agua; más tarde, el italiano Venturi utilizó un tubo Venturi para medir el flujo y publicó los resultados en 1791; en 1886, el estadounidense Herschel utilizó tubos Venturi para fabricar dispositivos prácticos para medir el flujo de agua. A principios y mediados del siglo XX, los principios de medición originales fueron madurando gradualmente y se comenzaron a explorar nuevos. Desde 1910, Estados Unidos comenzó a desarrollar caudalímetros de canal para medir el caudal de agua en zanjas abiertas. En 1922, Parshall transformó el sumidero Churi original en el sumidero Parshall. Entre 1911 y 1912, la húngara-estadounidense Carmen propuso una nueva teoría de la calle de vórtices de Kárman; en la década de 1930, reapareció un método que utilizaba ondas sonoras para medir la velocidad del flujo de líquidos y gases, pero no hubo grandes avances hasta la Segunda Guerra Mundial. No fue hasta 1955 que se utilizó el caudalímetro Maxson, que utilizaba el método del ciclo acústico, para medir el caudal de combustible de aviación. En 1945, Colin midió con éxito el flujo sanguíneo con un campo magnético alterno. Después de la década de 1960, los instrumentos de medición comenzaron a evolucionar hacia la precisión y la miniaturización. Por ejemplo, para mejorar la precisión de los instrumentos de presión diferencial, han aparecido transmisores de presión diferencial de equilibrio de fuerza y ​​transmisores de presión diferencial capacitivos; para miniaturizar los sensores de los caudalímetros electromagnéticos y mejorar la relación señal-ruido, ha aparecido el uso de campos magnéticos no uniformes. y caudalímetros electromagnéticos con excitación de baja frecuencia. Además, en la década de 1970 aparecieron los prácticos caudalímetros de vórtice Karman con amplios rangos de medición y sin piezas de detección móviles. Instrumento de medición de flujo El instrumento de medición de flujo es un instrumento de automatización industrial utilizado para medir el flujo de fluidos como líquido, gas o vapor en tuberías o zanjas abiertas, también conocido como caudalímetro . El flujo se refiere a la cantidad de fluido que fluye a través de la sección efectiva de la tubería por unidad de tiempo. La cantidad de fluido expresada en volumen se llama caudal volumétrico y la unidad es metros/hora, litro/hora, etc.; La cantidad de fluido expresada en masa se denomina caudal másico, y la unidad es tonelada/hora, kilogramo/hora, etc. Con el rápido desarrollo de la tecnología de circuitos integrados, los caudalímetros ultrasónicos (de onda) con tecnología de bucle de enganche de fase también se han utilizado ampliamente. La amplia aplicación de microcomputadoras ha mejorado aún más la capacidad de medición de caudal. Por ejemplo, tras la aplicación de microcomputadoras en caudalímetros láser Doppler, se pueden procesar señales más complejas. El caudal se puede medir indirectamente mediante diversos fenómenos físicos, por lo que existen numerosos tipos de instrumentos de medición de caudal. Según el método de medición, los caudalímetros pueden ser de presión diferencial, de área variable, de volumen, de velocidad y electromagnéticos. El caudalímetro de presión diferencial es un tipo de instrumento de medición de caudal muy utilizado, representando aproximadamente el 70% del total de instrumentos de medición de caudal. Consta de un dispositivo de estrangulamiento y un manómetro diferencial. Cuando el fluido que llena el tubo circular fluye a través del elemento de estrangulamiento (como una placa de orificio), el haz de flujo forma una contracción local en la placa de orificio. Existe una diferencia de presión entre la parte frontal y trasera de la placa, proporcional al cuadrado del flujo. Los instrumentos para medir la presión diferencial incluyen transmisores de presión diferencial de tensión, capacitivos y de cuerda vibrante, así como manómetros diferenciales de doble fuelle. Estos instrumentos son fáciles de depurar y están estandarizados. Siempre que el dispositivo de estrangulamiento coincida con el manómetro diferencial, se puede utilizar para medir el flujo del fluido. El tipo principal de caudalímetro de área variable es un caudalímetro rotatorio (flotador), compuesto por un tubo cónico de vidrio y un flotador, que puede moverse hacia arriba y hacia abajo en un tubo cónico de vidrio instalado verticalmente. Cuando el fluido a medir fluye a través del espacio anular entre la pared del tubo y el flotador de abajo a arriba, el flotador se eleva y el área del espacio anular entre el tubo y el flotador aumenta hasta que la fuerza formada por la diferencia de presión a ambos lados del flotador es igual a la gravedad del flotador. , el flotador está en una posición de equilibrio. Cuando el caudal cambia, la fuerza generada por la diferencia de presión a ambos lados del flotador también cambia, de modo que este se reequilibra en una nueva posición, y la altura del flotador representa la lectura del caudalímetro. El caudalímetro de turbina se compone de un sensor y un instrumento de visualización. El sensor se compone principalmente de un convertidor de inducción magnetoeléctrica y una turbina. A medida que el fluido fluye a través del sensor, pasa por el deflector frontal y luego hace girar una turbina de material ferromagnético. La turbina rotatoria corta las líneas de campo magnético del convertidor de inducción magnetoeléctrica en la carcasa sólida, y la resistencia magnética en el circuito magnético cambia periódicamente, induciendo así una señal de corriente alterna. La frecuencia de la señal es proporcional al caudal volumétrico del fluido medido. La señal de salida del sensor es amplificada por el preamplificador y luego enviada al instrumento de visualización para la indicación y acumulación del caudal. La señal de velocidad de la turbina también puede detectarse mediante convertidores como el efecto fotoeléctrico y el efecto Hall. El caudalímetro electromagnético se compone de sensores, convertidores e instrumentos de visualización, y funciona según la ley de inducción electromagnética de Faraday. El medidor de caudal de vórtice de Karman consiste en colocar una columna roma (columna cilíndrica o triangular, etc.) en el fluido y, dentro de un cierto rango de números de Reynolds, se generará un vórtice regular alternativamente en ambos lados detrás de la columna.

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