Que é un medidor de fluxo Vortex?

Un medidor de vórtice é un tipo de medidor de caudal volumétrico que aproveita un fenómeno natural que ocorre cando un líquido flúe arredor dun obxecto acantilado. Os medidores de caudal de vórtice funcionan segundo o principio de desprendemento de vórtices, onde os vórtices (ou remuíños) se desprenden alternativamente augas abaixo do obxecto. A frecuencia do desprendemento de vórtices é directamente proporcional á velocidade do líquido que flúe a través do medidor.

Os medidores de caudal Vortex son os máis axeitados para medicións de caudal onde a introdución de pezas móbiles presenta problemas. Están dispoñibles en construción de grao industrial, latón ou totalmente de plástico. A sensibilidade ás variacións nas condicións do proceso é baixa e, ao non ter pezas móbiles, o desgaste é relativamente baixo en comparación con outros tipos de medidores de caudal.

Deseño do medidor de fluxo Vortex

Un medidor de fluxo de vórtice adoita estar feito de aceiro inoxidable 316 ou Hastelloy e inclúe un corpo en forma de rosca, un conxunto de sensor de vórtice e a electrónica do transmisor, aínda que este último tamén se pode montar remotamente (Figura 2). Normalmente están dispoñibles en tamaños de brida de ½ polgada a 12 polgadas. O custo de instalación dos medidores de vórtice é competitivo co dos medidores de orificio en tamaños inferiores a seis polgadas. Os medidores de corpo de oblea (sen brida) teñen o custo máis baixo, mentres que os medidores con brida son os preferidos se o fluído do proceso é perigoso ou está a unha temperatura elevada.

Experimentáronse con formas e dimensións do corpo de encaixe (cadrada, rectangular, en T, trapezoidal) para acadar as características desexadas. As probas demostraron que a linealidade, a limitación do baixo número de Reynolds e a sensibilidade á distorsión do perfil de velocidade varían só lixeiramente coa forma do corpo de encaixe. En tamaño, o corpo de encaixe debe ter unha anchura que sexa unha fracción o suficientemente grande do diámetro da tubaxe como para que todo o fluxo participe no desprendemento. En segundo lugar, o corpo de encaixe debe ter bordos sobresaíntes na cara augas arriba para fixar as liñas de separación do fluxo, independentemente do caudal. En terceiro lugar, a lonxitude do corpo de encaixe na dirección do fluxo debe ser un certo múltiplo da anchura do corpo de encaixe.

Hoxe en día, a maioría dos medidores de vórtice empregan sensores piezoeléctricos ou de tipo capacitivo para detectar a oscilación da presión arredor do corpo do vórtice. Estes detectores responden á oscilación da presión cun sinal de saída de baixa tensión que ten a mesma frecuencia que a oscilación. Estes sensores son modulares, económicos, fáciles de substituír e poden funcionar nunha ampla gama de rangos de temperatura, desde líquidos crioxénicos ata vapor sobrequentado. Os sensores poden estar situados dentro do corpo do medidor ou fóra. Os sensores humedecidos sofren tensión directamente polas flutuacións da presión do vórtice e están encerrados en caixas endurecidas para soportar os efectos da corrosión e a erosión.

Os sensores externos, normalmente extensómetros piezoeléctricos, detectan o desprendemento de vórtices indirectamente a través da forza exercida sobre a barra desprendedora. Os sensores externos prefírense en aplicacións altamente erosivas/corrosivas para reducir os custos de mantemento, mentres que os sensores internos proporcionan unha mellor capacidade de rango (mellor sensibilidade ao fluxo). Tamén son menos sensibles ás vibracións das tubaxes. A carcasa da electrónica adoita estar clasificada como resistente ás explosións e ás inclemencias do tempo, e contén o módulo transmisor electrónico, as conexións de terminación e, opcionalmente, un indicador de caudal e/ou totalizador.

Estilos de medidor de fluxo Vortex

Os medidores de vórtice intelixentes proporcionan un sinal de saída dixital que contén máis información que só o caudal. O microprocesador do medidor de caudal pode corrixir automaticamente as condicións de tubaxes pouco rectas, as diferenzas entre o diámetro do orificio e o da tubaxe.

Aplicacións e limitacións

Os medidores de vórtice non se recomendan normalmente para a dosificación ou outras aplicacións de fluxo intermitente. Isto débese a que o axuste do caudal de goteo da estación de dosificación pode caer por debaixo do límite mínimo do número de Reynolds do medidor. Canto menor sexa o lote total, máis significativo será o erro resultante.

Os gases de baixa presión (baixa densidade) non producen un pulso de presión o suficientemente forte, especialmente se as velocidades do fluído son baixas. Polo tanto, é probable que neses servizos a capacidade de medición do contador sexa deficiente e os caudais baixos non sexan medibles. Por outra banda, se unha capacidade de medición reducida é aceptable e o contador ten o tamaño correcto para un caudal normal, aínda se pode considerar o caudalímetro de vórtice.