¿Qué es la viscosidad?

La viscosidad de un material está basada en el comportamiento cambiante entre las moléculas de un líquido. Como la movilidad de las moléculas depende de la temperatura, la viscosidad del material puede disminuir sustancialmente con el aumento de ésta. Esto significa que un fluido en movimiento (flujo) lleva fuerzas internas o fricción interna. Expresado de otra manera, la viscosidad es una indicación de cuán fácilmente un material fluye.

La medición de viscosidad no es un problema menor. Datos físicos como temperatura, presión y densidad van a influenciar dicha medición. El hecho de que algunos materiales desarrollen distintas viscosidades en condiciones variables de proceso, hace esta medición incluso más complicada. Contrario al problema de los sólidos, un líquido es flexible cuando es sometido a fuerzas. Cuando un material sólido se encuentra con una fuerza de resistencia, debido a su consistencia, éste es capaz de deformarse sólo de una manera limitada, siendo subsecuentemente separado y destruido. Un líquido puede deformarse infinitamente al ser sometido a fuerzas de resistencia. Esto demuestra que la calidad de un material líquido depende en gran medida de una precisa medición de la viscosidad en el proceso. Si las tolerancias de viscosidad quedan por debajo o son sobrepasadas, una carga completa podría arruinarse.

¿Cómo se mide la viscosidad?

Con un medidor másico por efecto Coriolis, de un solo tubo, es posible medir viscosidad; esto último, gracias a que el movimiento de torsión del tubo genera fuerzas de corte entre la pared y el material al interior de la tubería (ver figura nº1). Estas fuerzas de corte son proporcionales a la energía requerida para la generación de la señal de medición.

Figura nº1

En este proceso, se mide la energía necesaria para llevar al tubo a la frecuencia de medición. Como normalmente los instrumentos son calibrados con varios materiales, de diversas densidades y viscosidades, las frecuencias -tanto del oscilador como de medición- de los materiales de calibración son conocidos. Este dato es almacenado en la electrónica para ser usado como referencia. Por ejemplo: si la energía para la frecuencia del oscilador debe ser aumentada, significa que el material tiene una mayor viscosidad. Si por otra parte, se requiere menos energía para generar la frecuencia medida, el material tiene menor viscosidad. Esto significa que un aumento o disminución en el gasto de energía es una indicación de la viscosidad del proceso.

El sistema antes descrito compensa las fuerzas dentro del instrumento de medición, causadas por la frecuencia del oscilador con el péndulo (ver figura 2). Debido a las altas frecuencias del oscilador (hasta 800Hz), es posible asegurar que no habrá interferencia de frecuencias entre el instrumento de medición y el ambiente (causadas por bombas o motores).

Como nota al margen, es importante destacar que los instrumentos de medición de flujo másico por efecto Coriolis no requieren secciones especiales a la entrada o a la salida.

Figura nº2

Todas las mediciones resultantes tales como temperatura, densidad, masa y viscosidad son mostradas en línea, en valores cualitativos y finitos, dependiendo del material, para ser enviadas a las salidas.

Un sistema de medición de viscosidad en línea, asegura que el cliente recibirá una solución inteligente y a un costo efectivo, sin aumentar sus costos. Hoy en día la importancia de medir esta variable es todavía inestimada. Si ésta se mide, actualmente es usando lentos y extensos ciclos de medición. Sin embargo, con un medidor en línea, con las características anteriormente descritas, esta tarea puede ser ejecutada en el mismo ciclo de medición junto con la obtención de otras variables como temperatura, densidad y flujo másico.