Consideraciones del sensor de flujo

4 GENREAL

Un medidor de Coriolis consiste en un sensor de flujo y un transmisor de Coriolis. Un sensor de flujo tiene uno o más tubos a través de los cuales fluye el fluido. El tubo o los tubos se hacen vibrar a sus frecuencias naturales o armónicas por medio de un mecanismo de accionamiento electromagnético. El fluido que fluye genera una fuerza de Coriolis que es directamente proporcional al caudal másico del fluido. La magnitud de la fuerza de Coriolis se puede detectar y convertir en un caudal másico. El transmisor acciona el sensor, procesa la salida del sensor en respuesta al flujo de masa y genera señales para el (los) dispositivo (s) terciario (s). Consulte el Anexo D para la calibración de fábrica.
 
Un medidor de Coriolis puede indicar densidad. En este caso, la frecuencia del tubo o tubos oscilantes se mide y se usa para determinar la densidad del fluido. La densidad se determina independientemente de la determinación del caudal másico. Consulte el Anexo D para la calibración de fábrica.
El caudal volumétrico se determina dividiendo el caudal másico por la densidad medida en condiciones de flujo.

5 SOLICITUD

5.1 Consideraciones del sensor de flujo

El sensor de flujo mide directamente el caudal másico y la densidad. Por lo tanto, el caudal volumétrico se calcula a partir de estas dos mediciones. Es necesario seleccionar sensores de flujo para medir estos parámetros en todo el rango de funcionamiento. Considere el efecto de las siguientes cuestiones en el sensor de flujo para asegurarse de que cumple con todos los requisitos.

5.2 Diseño del tubo del sensor de flujo
Los sensores de flujo a menudo restringen el área de flujo de la sección transversal, lo que resulta en una mayor velocidad del fluido y caída de presión que la experimentada en la tubería asociada. La caída de presión depende del diseño del sensor junto con la viscosidad y densidad del fluido y el caudal deseado. Consulte con el fabricante del sensor de caudal los métodos apropiados para calcular la velocidad y la caída de presión a través del sensor.
Velocidades de fluido más altas, cuando se acoplan con partículas abrasivas en la corriente, pueden causar erosión de tubo y error de medición. Seleccione el sensor de flujo para proporcionar la precisión requerida dentro de las limitaciones permitidas de caída de presión del sistema mientras se evita la erosión.
Evite la cavitación o parpadeo en el medidor y el probador. La cavitación, en el medidor, causará un error de medición y puede dañar el sensor. La ecuación C-1 en el Anexo C proporciona una guía para mantener una presión suficiente aguas abajo del medidor y la conexión del probador.
La disposición para drenaje adecuado, eliminación de vapor y capacidad de limpieza debe considerarse sobre la base de las características del fluido y el diseño del sensor. Se deben instalar sensores para evitar atrapar vapores.
Diferentes geometrías de tubo pueden ser más o menos propensas a promover la acumulación de sedimentos o recubrimientos dentro de los tubos. Además de restringir el flujo, es probable que la acumulación de material dentro del tubo afecte al cero observado y / oa la precisión de las mediciones de densidad y volumen. Compatibilidad del material del tubo con las condiciones de funcionamiento Y propiedades de fluidos incluyendo corrosividad y abrasividad

5.2.1 Precisión
Varios sensores Coriolis tienen diferentes especificaciones de precisión. Cada diseño y tamaño podría tener diferentes sensibilidad a los cambios de caudal y densidad ya la influencia de la presión de trabajo, temperatura y temperatura ambiente.
Consulte al fabricante para conocer la envolvente de rendimiento que describe los límites de error en todo el rango de caudal y rango de presión de funcionamiento y considere estos límites con respecto a los requisitos del sistema. La variación del factor del medidor aumenta a medida que el caudal se aproxima al flujo cero debido a la compensación de cero y la estabilidad cero. Vea las Figuras 1 y 2.
La presión y temperatura del sensor afecta la exactitud de la medición de masa, volumen y densidad. Estos efectos dependen del tamaño y del diseño.
Los efectos de la temperatura en los tubos se compensarán.

Se recomienda compensar la presión. La decisión de la presión para compensar la rigidez del tubo depende de:
• tamaño del medidor, geometría y material del tubo
• variaciones en la presión de funcionamiento
• variaciones entre la presión de funcionamiento y la presión en el momento de la prueba
• Ubicación de prueba del medidor (cuando no se prueba el medidor in situ)
La compensación de presión para la rigidez del tubo en un sensor puede lograrse activando el modo de compensación de presión en el transmisor y:
• utilizando una entrada de presión en vivo al transmisor para ajustar continuamente los cambios de presión que afectan al valor de medición (método preferido), o
• Introducir un valor de presión fijo en el transmisor, que sólo se permite cuando el medidor se comprueba ex situ y si los cálculos del factor de medición documentan la corrección de la presión de rigidez del tubo para la presión de funcionamiento media. Véase el Anexo F.
El rendimiento de la medición del sensor de flujo puede verse afectado por cargas de tubería externas, vibraciones y pulsaciones.
El desplazamiento de cero observado es un sesgo de medición, que afecta principalmente al rango de caudal más bajo del medidor.

5.2.2 Grado de presión
Los tubos de sensor y las conexiones finales deben cumplir con los requisitos del código de presión para el servicio. La carcasa externa puede o no cumplir con el requisito de código de presión para el servicio.
5.2.3 Documentación
Los fabricantes de medidores proporcionan certificados de calibración. Se puede proporcionar otra documentación para el medidor de flujo, tal como certificación de clasificación de área eléctrica, informe de prueba hidrostática, informes de prueba de materiales.
5.2.4 Flujo Bidireccional
Estos caudalímetros son capaces de flujo bidireccional. Si se requiere flujo bidireccional, asegúrese de que el transmisor y el calculador de flujo son capaces de flujo bidireccional. Si se utiliza el medidor para medir el flujo bidireccional, se debe desarrollar un factor de medición para cada dirección.
5.2.5 Opciones del sensor
El fabricante del medidor puede proporcionar características adicionales o opcionales del sensor para reducir el efecto del fallo del tubo. Elementos a considerar:

• Cajas de sensores de flujo construidas como un recipiente que contiene presión, diseñado para contener fluido bajo presión hasta un límite de presión especificado.
• Discos de ruptura, válvulas de alivio de presión y drenajes, o respiraderos en la carcasa, para aliviar la presión dentro de la carcasa y permitir que los fluidos liberados debido a una fractura de tubo sean dirigidos lejos del sensor de flujo a un área menos peligrosa para el personal de operación / mantenimiento.
5.2.6 Montaje
Siga las recomendaciones del fabricante para el montaje adecuado del sensor de flujo. Se debe considerar el soporte del sensor, la alineación de las bridas de entrada y salida con el sensor y la orientación del sensor (vertical u horizontal, hacia arriba o hacia abajo).
La tubería debe estar anclada para evitar transferir tensiones de la tubería al sensor de flujo. La vibración de la tubería y la pulsación del fluido pueden afectar la capacidad del sensor de medir con exactitud a medida que la vibración o pulsación externa se aproxima a la frecuencia de resonancia del sensor. Consultar al fabricante para evitar frecuencias de vibración o pulsación. Los amortiguadores de pulsación pueden ser necesarios en algunas situaciones.
El rendimiento del medidor, observado específicamente compensación de cero, puede verse afectado negativamente por esfuerzos de flexión axial y de torsión de presión, peso y efectos térmicos; Estas tensiones y las cargas asociadas se pueden minimizar utilizando el trabajo de tubería correctamente alineado y
Soportes bien diseñados. Se debe utilizar una pieza de carrete de igual longitud que el contador, en lugar del contador para alinear la tubería durante la fase de construcción.
El asentamiento de sólidos, el taponamiento, el revestimiento o el gas atrapado pueden afectar el rendimiento del medidor. La orientación del sensor de flujo depende de la aplicación y la geometría del (de los) tubo (s) oscilante (s) y debe ser recomendado por el fabricante.
Con múltiples sensores de flujo en proximidad cercana, ya sea en paralelo o en serie, las vibraciones generadas por cada sensor podrían interferir entre sí, causando de este modo error de medición. Este problema se llama diafonía. El aislamiento o amortiguación de las vibraciones se puede lograr alterando la tubería y / o los soportes. Consulte con el fabricante antes de la instalación para reducir la posibilidad de diafonía.

5.3 Consideraciones del transmisor

5.3.1 Medio ambiente
Evalúe la temperatura, la humedad y los extremos de corrosión en la instalación para una protección adecuada.
5.3.2 Instalaciones eléctricas
Seleccione el transmisor y el sensor de flujo para cumplir con la clasificación de área eléctrica requerida. Considere los requisitos de potencia para el sensor de flujo y el transmisor. Diseñe el sistema de señales eléctricas para proporcionar la fidelidad y seguridad adecuadas.
El sensor, el transmisor y sus cables de interconexión son susceptibles a la interferencia electromagnética (EMI). Dado que las señales eléctricas del medidor están en niveles relativamente bajos
 Los niveles de potencia, se debe tener cuidado para evitar la interferencia generada por equipos eléctricos cercanos y el cableado. Estos medidores emplean diversos materiales y métodos para proporcionar blindaje contra EMI.
5.3.3 Consideraciones de operatividad
Monte el transmisor de modo que pueda ser fácilmente accesible para conectar el equipo de comunicaciones, para ver las pantallas, y para usar los teclados. La señal de salida del pulso del medidor es normalmente del transmisor no del sensor de flujo. En las aplicaciones de prueba portátiles, la instalación del transmisor lo más cerca posible de la ubicación del ordenador prover facilita la conexión del probador portátil.
Considere la operabilidad:
• Medios de configuración (teclado, herramienta de mano o portátil con software)
• Requisito de visualización local
• Facilidad de conexiones eléctricas
• Facilidad de reducción a cero y cambios de programación
• Capacidad para totalizar correctamente flujos bidireccionales por separado
• Requisitos de auditoría e informes (Véase la Sección 8)

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