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Principio de
funcionamiento
y beneficios
de los Flujómetros
Másicos Coriolis para Custody Transfer

En tiempos en que el valor de los combustibles fósiles ha alcanzado valores muy altos, un mejoramiento pequeño en la exactitud de la medición implica grandes sumas de dinero. De la misma forma, el poder medir sin interrupciones y sin la necesidad de recalibrar frecuentemente el instrumento es cada día más importante.

Con la incorporación de flujómetros Coriolis esto ya no es un problema, ya que el principio de funcionamiento de los instrumentos no requiere de partes móviles o susceptibles a desgastes. De esta forma, se evita la recalibración frecuente y las mantenciones periódicas. Por otra parte, el concepto de "custody transfer" implica mediciones precisas y no alterables por terceros para garantizar que el monto facturado por una transferencia sea el correcto.


Principio de funcionamiento

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Figura 1.

Los flujómetros Coriolis operan basados en el principio de las fuerzas inerciales que se generan cuando una partícula en un cuerpo rotatorio se mueve con respecto al cuerpo acercándose o alejándose del centro de rotación.

Si una partícula de masa dm se mueve con velocidad constante en un tubo T que esta rotando con una velocidad angular w con respecto a un punto fijo P adquiere 2 componentes de aceleración:

a) Una aceleración radial ar (centrípeta) igual a w^2r en dirección a P.

b) Una aceleración transversal at (Coriolis) igual a 2wv perpendicular a ar y en la dirección que se muestra en la figura 1.

Para aplicar la aceleración coriolis a la particular, se requiere una fuerza de magnitud 2wvdm en la direccion de at. Esta fuerza se obtiene del tubo oscilante. La reaccion de esta fuerza sobre el tubo oscilante es la fuerza coriolis: Fc=2wvdm.

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Figura 2: Medición del efecto coriolis.

De la figura 1 se desprende que cuando un fluido con densidad B fluye a una velocidad constante v sobre un tubo oscilante que rota, cualquier longitud Dx del tubo oscilante experimenta una fuerza transversal coriolis de magnitud DFc=2 wvrADx, donde A es el área del tubo.

Dado que el flujo másico se puede expresar como m=dm/dt=qm=rAV tendremos entonces que DFc= 2wqmDx.

Al analizar las ecuaciones anteriores, se puede deducir que la medición de la fuerza coriolis producida por un fluido en movimiento en un tubo rotante entrega el flujo de masa en el tubo. Los tubos vibrantes de un medidor Coriolis tienen velocidades angulares cambiantes desde un máximo negativo, pasando por cero y llegando a un máximo positivo en forma periódica continua y sinusoidal. Al haber flujo por los tubos, se sobre impone la fuerza coriolis que también varía en forma sinusoidal. Debido a esta fuerza, el tubo se deforma de manera que la amplitud de la deformación es máxima en el centro entre los dos puntos de anclaje (ver figura 2). Como resultado, la fuerza coriolis generada en la primera mitad y segunda mitad del tubo son iguales pero opuestas. Estas fuerzas opuestas curvan el tubo, lo que es medido por los sensores obteniéndose el flujo másico.


Campos de aplicación

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Figura 3.

Los flujómetros másicos Coriolis son usados en medición de gasolina, diesel, Fuel-oil, aceites, aditivos, gases comprimidos y licuados, pinturas, colorantes por mencionar algunos. Sus errores son del orden de ±0,1% pudiendo medir hasta 2.200 toneladas por hora. Los nuevos diseños son livianos y fáciles de montar siendo levemente más gruesos que la tubería en la que se instalarán, no requieren de soportes especiales pudiendo ser soportados directamente por las líneas ni de procedimientos complicados de ajuste en el montaje (ver figura 3). Por otra parte, además de medir flujo másico, el flujómetro Coriolis puede medir densidad, temperatura, flujo volumétrico y viscosidad, lo que lo convierte en uno de los instrumentos más poderosos del mercado.

Por Tomás Godoy Stehr, Solution Business Driver,
Endress+Hauser Chile Ltda. tgodoy@endress.cl
Julio 2006
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Comentarios acerca de este artículo
Wilson Godoy Rivera Universidad de Antofagasta (20/07/2015)
Buen material claro preciso y practico.
Oscar Fernando Segovia Juliá Cydsaco (27/02/2015)
Buen dia, ¿me pueden mandar mas informacion sobre este producto?, tengo un proyecto al que creo que tiene las necesidades de este producto.
jean benavides supply bel c.a (26/02/2013)
gracias por la buena informacion
Luis Daniel Perez Universidad de Holguin (19/03/2010)
Excelente informacion, creo que esta bastante completa aunque deberian publicar los precios de los mismos.
Mario Romero Nebo Ingenieria (06/03/2010)
Excelente información necesito que me informen si hay distribuidores en la ciudad de méxico, necresito realizar pruebas de medición con motores a diesel
David Andrés ALICORP S.A.A. (08/02/2010)
Gracias por la información. Donde puedo ampliar?
Janneth Medina Particular (10/03/2009)
Voy a medir crudo que no tiene mucha presion hay problemas en la medicion
andrez diaz master-controls (17/12/2008)
excelente la informacion

que complicaciones puedo tener cuando el bombeo es realizado con bomba naumática autocebante. puesto que esto genera burbujas de aire en el sistema. además cuando el flujo es intermitente .

donde puedo ampliar la informacion
muchas gracias
Lenin Particular (15/11/2008)
muy buena informacion
alfonso ojeda chinchay san fernando s.a (04/11/2008)
buena informacion la que proporciona una consulta teno un sensor mass2100 siemens y un conversor mass6000 quisiera saber como es la comunicacion entre los dos que señales le emite el sensor al conversor el cual emite una señal de salida en m.a hacia un plc quisiera saber si el sensor trabaja con una alimentacion si es en mv o ma y que son los pickup 1 y 2 , y como es su principio de funcionamiento si sensan el caudal masico mediante unas galgas que generan señal al coversor de ante mano estare agradecido por su informacion remitida mil gracias
Carlos Ramos Estudiante Universitario (26/05/2008)
Está muy buena la informacion.
Quizás Usted es muy amable de enviarme un link o información sobre el principio que utilizan los medidores de flujo ya que tengo que hacer una simulación en LAB VIEW de ellos.

De antemano le agradezco su colaboración.
Aquiles Morones Particular (31/10/2007)
Puede usarse en tuberias de 2" a 4" con descargas intermitentes. Que tipo de salida da.
Muchas gracias.
alvaro donoso IMMI (03/10/2007)
exelente
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