Generalidades
En la magnitud de flujo, los ensayos de aptitud son fundamentales
para asegurar la precisión en la medición de la cantidad de fluido
que pasa a través de un sistema en un tiempo determinado, lo cual es
clave en aplicaciones industriales, energéticas, medioambientales y
de transporte.
El flujo es una magnitud que describe el volumen o la masa de un
fluido que circula a través de un sistema por unidad de tiempo. La
medición de flujo es esencial para garantizar el control de
procesos, la eficiencia energética y el cumplimiento normativo en
diversas industrias.
Definiciones claves
Flujo volumétrico: cantidad de
volumen que pasa por una sección transversal de un sistema en un
tiempo determinado, medida en m³/s o L/min.
Flujo másico: cantidad de masa de
fluido que atraviesa una sección por unidad de tiempo, medida en
kg/s.
Flujómetro: un flujómetro es un
instrumento que se usa para medir la cantidad de líquido o gas que
pasa por un conducto en un tiempo específico. Este dispositivo
mide el caudal volumétrico o más raramente, el caudal másico.
Trazabilidad metrológica:
vinculación de las mediciones de flujo con estándares
internacionales a través de una cadena de calibraciones
documentadas.
Incertidumbre: estimación del rango
en el que se encuentra el valor verdadero de una medición de
flujo.
Principio de medición
El medidor de flujo másico tipo Coriolis es un instrumento de alta
precisión diseñado para medir directamente la masa de un fluido que
circula a través de un sistema, independientemente de su densidad,
temperatura o viscosidad. Este principio es ampliamente utilizado en
las industrias química, petroquímica, alimentaria y farmacéutica,
donde la medición precisa de la masa es crucial para garantizar la
calidad y el control de procesos.
El principio de funcionamiento se basa en el efecto Coriolis, que se
genera cuando un fluido en movimiento atraviesa un tubo vibrante. El
dispositivo utiliza los siguientes pasos:
Generación de vibración: El medidor cuenta con uno o más tubos que
vibran a una frecuencia específica, inducida por un actuador.
Interacción del flujo con la vibración: Cuando el fluido pasa a
través de los tubos vibrantes, su movimiento genera una fuerza de
Coriolis que produce una desviación en la vibración de los tubos.
Medición de la desviación: Sensores colocados estratégicamente
detectan la diferencia de fase entre las vibraciones en la entrada y
salida del tubo. Esta diferencia es proporcional a la masa del
fluido que fluye.
Cálculo del flujo másico: El instrumento procesa las señales
obtenidas para determinar el flujo másico en tiempo real. Además del
flujo másico, los medidores de flujo tipo Coriolis también pueden
medir densidad y temperatura del fluido, lo que permite obtener
múltiples parámetros con un solo dispositivo.
Ventajas principales:
- -Alta precisión y repetibilidad en la medición de flujo.
-
-Capacidad de medir fluidos con diferentes propiedades, incluidos
líquidos, gases y mezclas multifásicas.
-
-Ausencia de piezas móviles, lo que minimiza el mantenimiento y
prolonga su vida útil.
-
-Consideraciones operativas: Es esencial instalar el medidor
correctamente, evitando vibraciones externas o interferencias que
puedan afectar la precisión. También es recomendable realizar
calibraciones periódicas para garantizar la trazabilidad de las
mediciones.
Los medidores de flujo másico tipo Coriolis son herramientas
fundamentales para optimizar procesos industriales, garantizar la
eficiencia operativa y asegurar la calidad en una amplia variedad de
aplicaciones.
Propósitos del ensayo de aptitud en flujo
Los ensayos de aptitud en esta magnitud tienen los siguientes
objetivos:
-
-Evaluar el desempeño de los laboratorios en la medición y
calibración de dispositivos de flujo.
-
-Identificar problemas en los métodos, equipos o procedimientos
empleados.
-
-Validar las estimaciones de incertidumbre declaradas por los
laboratorios participantes.
-
-Mejorar la comparabilidad de resultados entre diferentes
laboratorios.
-
-Proporcionar confianza adicional a los clientes y organismos
reguladores sobre la calidad de las mediciones realizadas.
Etapas del ensayo de aptitud
Fig. 1 Etapas del Ensayo de aptitud en flujo
Aplicaciones en la Industria
La calibración en la magnitud de flujo es crucial para:
-
-Controlar procesos industriales en sectores como petroquímica,
farmacéutica y alimentaria.
-
-Validar sistemas de distribución de agua potable y tratamiento de
aguas residuales.
-
-Garantizar la precisión en mediciones de flujo de combustibles y
gases industriales.
-
-Verificar equipos en sistemas de ventilación y climatización.
-
-Asegurar la eficiencia energética en sistemas de generación y
transporte de energía.
Los ensayos de aptitud en flujo son esenciales para garantizar la
competencia técnica de los laboratorios, fortalecer la confianza en
los resultados y cumplir con los estándares internacionales de
calidad y precisión.
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Bibliografía
-
• Guía técnica sobre trazabilidad e incertidumbre en la
calibración de medidores de flujo de líquidos empleando como
referencia un patrón volumétrico. EMA - CENAM. 2008-04.
-
• VIM3. Vocabulario internacional de metrología conceptos
fundamentales y generales, y términos asociados. 3a. edición.
Centro español de metrología. 2012.
