Esa distinción importa más que el nombre de la industria. Una planta química puede tener un flujo-a base de agua que se adapte a unmedidor de flujo electromagnéticoy otra línea de solventes que no lo hace.Descripción general del caudalímetro electromagnético de Endress+HauserAsimismo, describe la tecnología como adecuada para líquidos conductores como agua, ácidos, álcalis y lodos. Por lo tanto, la cuestión de selección práctica no es simplemente qué industrias utilizan medidores magnéticos, sino si el fluido y la instalación cumplen el principio de medición.
Por qué los medidores de flujo magnéticos se adaptan a aplicaciones de líquidos conductivos
Un medidor de flujo magnético aplica la ley de inducción electromagnética de Faraday. A medida que un líquido conductor se mueve a través del campo magnético en el tubo de medición, los electrodos detectan un voltaje inducido relacionado con la velocidad del flujo. Para ver más de cerca la relación entre el sensor, el transmisor y el líquido de proceso, consulte estePrincipio de funcionamiento del medidor de flujo magnético y guía de selección..
El diseño no tiene rotor ni ningún otro elemento de medición móvil en el orificio. Esto es útil cuando los sólidos suspendidos podrían dañar, ensuciar o atascar un medidor mecánico, mientras que la ruta de flujo abierta introduce poca pérdida de presión permanente adicional. Esas ventajas explican por qué la medición electromagnética es común en el servicio de agua sucia-y lodos, pero aún es necesario verificar la conductividad, el desgaste del revestimiento, el comportamiento de los electrodos, la conexión a tierra, la velocidad y el llenado de las tuberías.
Dónde son más útiles los medidores de flujo magnéticos
Agua y aguas residuales
El agua cruda, el agua tratada, las aguas residuales, los efluentes y muchas corrientes de lodos son buenos candidatos porque normalmente son conductivos y pueden contener sólidos suspendidos. Un medidor magnético puede medirlos sin colocar una turbina o paleta en la trayectoria del flujo. Si todavía se están considerando varias tecnologías, estaguía de selección de medidor de flujo de aguaexplica dónde encajan los medidores magnéticos, ultrasónicos, de turbina, de vórtice y otros.
La selección de aguas residuales debe ir más allá del diámetro de la tubería. Verifique el flujo mínimo y máximo, la carga de sólidos, la abrasión, el contenido químico, el material de la tubería, la conexión a tierra y si la tubería permanece llena. FlowT también incluye un dedicadomedidor de flujo electromagnético para aplicaciones de aguas residualespara proyectos que pasan de la investigación de aplicaciones a la evaluación de productos.
Procesamiento químico
Los ácidos conductores, los álcalis, las soluciones-a base de agua y los flujos de dosificación de productos químicos pueden ser adecuados para la medición electromagnética, pero la compatibilidad de los materiales se convierte en una decisión de diseño principal. El fluido del proceso hace contacto con el revestimiento y los electrodos, por lo que un nombre químico por sí solo no es suficiente para especificarlos.
La concentración, la temperatura de funcionamiento, los contaminantes, los productos químicos de limpieza y los sólidos abrasivos pueden cambiar la combinación aceptable de materiales. El PTFE, el caucho, el poliuretano, las aleaciones de acero inoxidable, las aleaciones a base de níquel-, el tantalio y otros materiales resuelven diferentes problemas. Trate las mesas genéricas de revestimiento o electrodos como herramientas de detección y confirme los límites finales del material-humedecido con la documentación real del medidor.
Lodos, minería y pulpa
La suspensión conductora a menudo se presenta como una aplicación ideal para un medidor de flujo magnético porque no hay un rotor mecánico que bloquear. En la práctica, la pregunta más difícil es si el sensor permanecerá estable y duradero en esa mezcla específica. Las partículas abrasivas pueden desgastar el revestimiento, los depósitos pueden afectar la sección de medición, el aire arrastrado puede alterar la señal y los sólidos que interactúan con los electrodos pueden aumentar el ruido de la medición.
Yokogawanota de aplicación de lechada de aluminiodescribe la medición de lodos como una de las aplicaciones de flujo magnético-más difíciles porque el ruido del detector y las condiciones corrosivas pueden ocurrir juntos. Para servicio de lodos, defina la concentración de sólidos, las características de las partículas, la velocidad, la tendencia del recubrimiento, la química y las prácticas de limpieza antes de seleccionar el medidor.
Procesos de alimentos, bebidas y farmacéuticos
Los medidores magnéticos pueden funcionar bien con bebidas conductivas, líquidos lácteos, ingredientes a base de agua-, líquidos de limpieza, tampones y otros líquidos de proceso adecuados. El servicio higiénico agrega requisitos más allá de la medición básica del flujo, incluidas las conexiones del proceso, los materiales húmedos, la capacidad de limpieza, la condición de la superficie, la temperatura de limpieza, la documentación y cualquier aprobación sanitaria requerida por el proyecto.
La conductividad sigue siendo la primera puerta técnica. Un líquido no resulta adecuado simplemente porque se manipula en una instalación alimentaria o farmacéutica. Los líquidos-de conductividad muy baja pueden necesitar otra tecnología de flujo o un medidor magnético diseñado específicamente para ese rango de conductividad.
Sistemas de agua de refrigeración, energía, HVAC y servicios públicos
El agua de refrigeración, el agua en circulación y otras líneas conductoras de agua-de servicios públicos son aplicaciones comunes de medidores de flujo magnéticos, especialmente cuando es valiosa una baja pérdida de presión adicional. La elección puede cambiar cuando no se puede cortar un oleoducto existente o no se puede detener la producción. En esa situación, unabrazadera-en medidor de flujo ultrasónicopuede ofrecer una instalación más práctica incluso si la medición electromagnética funcionara técnicamente.
Por lo tanto, los proyectos de modernización deben comparar la idoneidad del proceso con el trabajo de instalación y el tiempo de inactividad. flujoTComparación de medidores de flujo ultrasónico versus electromagnéticoproporciona una comparación tecnológica más amplia, mientras que su guía paraabrazadera-en medidores ultrasónicos versus medidores magnéticos de inserciónse centra en grandes tuberías e instalaciones existentes.
Cuando un medidor de flujo magnético es la elección equivocada
- El fluido no es suficientemente conductor.Los aceites, muchos hidrocarburos, gases y vapor quedan fuera del principio normal de medición electromagnética. El agua muy pura también requiere controles específicos del modelo-.
- Regularmente la tubería se llena parcialmente.Un medidor magnético-de diámetro total convencional requiere un tubo de medición lleno. El aire alrededor de los electrodos o una sección transversal-líquida inestable pueden hacer que la lectura no sea confiable.
- La aplicación requiere flujo másico directo.Si el requisito real es masa, densidad o rendimiento de lotes ajustados, revise lasPrincipio del medidor de flujo Coriolisantes de especificar un medidor volumétrico.
- El requisito principal es una instalación no-invasiva.La tecnología ultrasónica-con abrazadera puede medir desde el exterior de la tubería cuando el contacto con el proceso o el corte de la tubería son inaceptables.
No se debe aplicar un umbral de conductividad a cada medidor magnético. Los diseños de productos difieren. flujoTMedidor magnético de inserción DF400, por ejemplo, especifica medios conductores por encima de 5 μS/cm, mientras queDocumentación del caudalímetro magnético de Yokogawamuestra que la capacidad de conductividad varía según la familia de productos. La hoja de datos del modelo real debería decidir si la aplicación es aceptable.
Cómo seleccionar un medidor de flujo magnético paso a paso
- Confirma el líquido.Registre su composición, conductividad, contenido de sólidos, tendencia del recubrimiento y si esas propiedades cambian entre lotes o condiciones de operación.
- Definir el rango de flujo real.Utilice el flujo mínimo, normal y máximo en lugar de seleccionar solo el tamaño nominal de la tubería. ElGuía de selección y tamaño de medición de flujo.explica por qué la velocidad y el rango de operación son importantes al dimensionar un medidor.
- Haga coincidir los materiales mojados.Evalúe la compatibilidad del revestimiento y el electrodo frente a las condiciones químicas, de concentración, de temperatura, de abrasión y de limpieza.
- Verifique los límites de temperatura y presión.Verifique el conjunto completo del medidor. El revestimiento, los sellos, las conexiones y otros componentes pueden tener límites diferentes a los del cuerpo metálico.
- Revise la instalación.Confirme las condiciones-de las tuberías, la disponibilidad-de funcionamiento directo, las bombas y válvulas cercanas, el material de las tuberías, la conexión a tierra, la vibración y las ubicaciones donde se puede acumular aire o sólidos.
- Definir la interfaz de la planta.Especifique los requisitos de fuente de alimentación, pantalla, 4–20 mA, pulso, HART, Modbus, transmisor remoto, protección del gabinete y cualquier área-peligrosa o requisitos higiénicos.
Los requisitos de conexión a tierra y funcionamiento directo-deben provenir del manual del fabricante seleccionado. Por ejemplo, elHoja de datos del producto Rosemount serie 8700recomienda cinco diámetros de tubería aguas arriba y dos aguas abajo para su rendimiento declarado y requiere una ruta de tierra confiable entre el sensor y el fluido de proceso. Trate esas cifras como una guía-para la familia de productos en lugar de una regla universal para cada medidor de flujo magnético.
Un ejemplo simple de selección de medidor de flujo magnético
Considere una línea de aguas residuales hipotética con una tubería llena, sólidos suspendidos, una temperatura de proceso moderada, un flujo mínimo y máximo conocido y un requisito para salida de 4 a 20 mA y Modbus. Las aguas residuales conductivas hacen que la medición electromagnética sea un candidato lógico, pero eso aún no determina el modelo.
Las siguientes comprobaciones crean la especificación real. Confirme que el flujo esperado mantenga el medidor dentro de su rango de velocidad recomendado. Seleccione un revestimiento basándose tanto en la abrasión como en la química. Verifique la compatibilidad de los electrodos. Verifique si la tubería existente proporciona la disposición de conexión a tierra requerida por el sensor y revise los codos, bombas, válvulas de control y posibles bolsas de aire cerca del punto de instalación propuesto. Sólo entonces se debe finalizar el tamaño nominal del medidor, la disposición del transmisor y la configuración de salida.
Esta secuencia evita un error común en la adquisición: elegir entre el nombre del fluido o el tamaño de la tubería antes de definir el proceso. Cuando siguen siendo posibles varios principios de medición, la visión general deTipos de medidores de flujo industriales y factores de selección.proporciona una primera comparación útil.
Problemas de instalación que pueden parecerse a problemas del medidor
Un sensor del tamaño correcto aún puede producir lecturas inestables o sesgadas cuando la instalación es incorrecta. Cuatro condiciones merecen especial atención.
- Aire en los electrodos:Evite lugares donde se pueda acumular gas y evite el contacto continuo del líquido con los electrodos de medición.
- Mala conexión a tierra:La medición electromagnética requiere una referencia eléctrica estable al fluido del proceso. Las tuberías revestidas o no-conductoras pueden necesitar una disposición de conexión a tierra-aprobada por el fabricante.
- Flujo perturbado:Los codos, válvulas de control, reductores y bombas pueden alterar el perfil de velocidad. Siga el manual de instalación específico en lugar de aplicar una regla-directa a cada diseño.
- Decantación o recubrimiento de lodos:la baja velocidad y las paradas prolongadas pueden permitir que los sólidos se sedimenten, mientras que algunos fluidos pueden cubrir los electrodos o el revestimiento.
Después de la instalación, la confianza debe provenir de los registros de verificación y calibración en lugar de suposiciones. La guía de FlowT sobrecómo calibrar un medidor de flujoExplica la diferencia práctica entre verificación, calibración y ajuste.
Qué preparar antes de solicitar una cotización
Una solicitud de cotización útil debe incluir el nombre y la composición del fluido, la conductividad, si se conoce, el tamaño y el material de la tubería, el flujo mínimo, normal y máximo, la temperatura, la presión, el contenido de sólidos, la conexión del proceso, la orientación de la instalación, el tramo recto disponible, la salida requerida, la fuente de alimentación, los requisitos del gabinete y cualquier aprobación sanitaria o-para áreas peligrosas. Si un parámetro es desconocido, márquelo como desconocido en lugar de adivinarlo.
Estos detalles permiten al proveedor determinar si la medición electromagnética es adecuada antes de discutir los números de modelo. También hacen que sea más fácil reconocer cuándo el ultrasonido, el Coriolis, la turbina u otra tecnología de medición proporcionarían un mejor ajuste técnico.
Preguntas frecuentes
P: ¿Puede un medidor de flujo magnético medir aguas residuales?
R: Sí. Las aguas residuales son una aplicación común cuando el líquido tiene suficiente conductividad y la tubería permanece llena. Los sólidos, la abrasión, la química, la conexión a tierra, el rango de flujo y las condiciones de instalación aún determinan la configuración final.
P: ¿Puede un medidor de flujo magnético medir el aceite?
R: Los medidores de flujo magnéticos convencionales generalmente no pueden medir la mayoría de los aceites e hidrocarburos porque estos fluidos no son suficientemente conductores. Normalmente se requiere otra tecnología de medición.
P: ¿Pueden los medidores de flujo magnéticos medir lodos?
R: Sí, se pueden medir muchas lechadas conductoras, pero la lechada no es automáticamente una aplicación fácil. Verifique la abrasión, la concentración de sólidos, el aire arrastrado, el recubrimiento, el ruido del electrodo, la química y la velocidad de operación.
P: ¿Cuál es la conductividad mínima para un medidor de flujo magnético?
R: No existe un valor mínimo único que se aplique a todos los modelos. Utilice el requisito de conductividad publicado en la hoja de datos del fabricante real y deje un margen suficiente cuando la conductividad del proceso pueda cambiar.
P: ¿Cómo sé si es mejor magnético o ultrasónico?
R: Comience con la restricción del proceso. La medición magnética es una buena opción para líquidos conductores sucios y muchos lodos cuando es aceptable un sensor en línea o de inserción. La medición ultrasónica resulta atractiva cuando la tubería debe permanecer cerrada o cuando el líquido no es adecuado para un medidor magnético convencional. Las propiedades del fluido, el estado de las tuberías, el acceso a la instalación, la precisión, el mantenimiento y el costo total de la instalación son importantes.
Elija el principio de medición antes del número de modelo
Las aplicaciones de los caudalímetros magnéticos son amplias, pero comienzan con la misma puerta técnica: el líquido debe adaptarse a la medición electromagnética y la instalación debe admitir una señal estable. El agua, las aguas residuales, los productos químicos conductores y muchos lodos son buenos candidatos. Los líquidos, gases, vapor, tuberías parcialmente llenas y aplicaciones que requieren flujo másico directo no-conductores deberían impulsar una revisión de otras tecnologías.
Para un proyecto nuevo, defina primero el fluido, la conductividad, el rango de flujo, la tubería, la temperatura, la presión, los sólidos, las condiciones de instalación y las salidas requeridas. Luego compare esas condiciones con la hoja de datos del medidor real. Esa secuencia produce una especificación más confiable que elegir un medidor de flujo magnético solo por el nombre de la industria o el tamaño de la tubería.
