Medidor electromagnético

Características que debes conocer antes de adquirir un medidor electromagnético

Cuando hablamos sobre el medidor electromagnético nos referimos a un tipo de flujómetros no intrusivos, los cuales miden la velocidad desde el exterior de la tubería por medio de dos puntos que se encuentran diametralmente opuestos de la superficie interna, y en los cuales se colocan dos electrodos metálicos; entre estos dos electrodos se genera una señal de medida eléctrica. Estos se utilizan principalmente en los fluidos con conductividad eléctrica y en tuberías llenas.

El principio de funcionamiento de estos dispositivos se encuentra basado en la ley de Faraday, la cual dicta que un voltaje será inducido en un conductor (el cual es en este caso el fluido que se está midiendo) cuando pasa por un campo magnético (el generador por el medidor de flujo electromagnético) y este voltaje será directamente proporcional a la velocidad del conductor.

La polaridad de la señal de voltaje se encuentra directamente relacionada con la dirección en la que el conductor se mueve, por lo que los medidores de flujo electromagnéticos son direccionales.

E= K . B . D . v

La fórmula indica que donde:
e= Tensión generada en el conductor
K= Constante
B= Distancia entre los electrodos (diámetro interno de la tubería)
v= velocidad del fluido.

El medidor electromagnético no cuenta con partes móviles, por lo que es el dispositivo ideal para utilizarse en aplicaciones en donde el agua no se encuentre completamente limpia o la cual pueda contener sólidos disueltos en el líquido o partículas de gran tamaño.

Este tipo de medidores pueden utilizarse con un medidor de BTU, por lo cual se usan con mucha frecuencia para así poder determinar el consumo de energía de sistemas de agua de chiller.

Las aplicaciones más comunes en las que se emplea un medidor electromagnético son:

• Agua de chiller
• Aplicaciones en las que se utiliza el agua caliente
• La medición de flujo en torres de enfriamiento
• Para la medición de aguas domésticas
• Para la medición de flujo de condensación
• Para alimentar a las calderas
• Aplicaciones de irrigación
• Agua de pozo
• Agua gris o proveniente de la lluvia
• Entre muchas otras aplicaciones industriales

Diseño y construcción de un sensor electromagnético

Tubo de medición (a)

En términos físicos, es importante que el tubo de medición no amortigüe ni distorsione el campo magnético, esto quiere decir que no se deben elegir tuberías electromagnéticas para el diseño y construcción de uno de estos sensores; es por esta razón que los materiales empleados con mayor frecuencia son el acero Inoxidable y el plástico.

Revestimiento (b)

El revestimiento es el aislante necesario, el cual se encuentra entre los electrodos y el tubo de medición, el cual tiene la función de impedir que la tensión inducida se descargue por la tubería. Por otro lado, también es importante tener en cuenta las propiedades físicas y químicas de resistencia del revestimiento al fluido. El poliuretano, la goma duray el PFA/PTFE (por ejemplo, teflón) están entre los materiales de uso más habituales.

Sistema de bobinas (c)

El campo magnético se encuentra generado por dos bobinas de hilo de cobre con núcleo magnético, las cuales son montadas fuera del tubo de medición. Los sistemas de excitación pueden ser indistintamente de CC y de CA.

Electrodos (d1-d3)

Además de los electrodos de medición que se usan habitualmente, algunos fabricantes ofrecen otros tipos de electrodos especiales, los cuales son:

• Electrodos de medición (d1) para la detección de tensión Inducida. Las condiciones de proceso imponen el material de fabricación del electrodo, el cual puede elegirse en acero inoxidable, Hastelloy, tantalio o-platino/rhodio.
• Electrodos capacitivos. Los caudalímetros electromagnéticos que detectan señales con el uso de electrodos capacitivos son capaces de realizar la medición de fluidos de baja conductividad; por otro lado estos electrodos tienen menos afectaciones a causa de los sedimentos de los materiales aislantes, los cuales se posan en la pared de los tubos de medición.
• Electrodo de referencia o tierra (d2) para unión equipotencial entre el caudalímetros y el fluido. Con el fin de realizar la medición del potencial del caudalímetro y del fluido, se pueden instalar también discos (anillos) de tomas de tierra independientes.
• Electrodo de detección de tubería vacía (d3), el cual se utiliza con el fin de detectar si el tubo de medición se halla vacío o parcialmente lleno. El transmisor dispara una alarma si detecta que el electrodo ha quedado al descubierto.

En la práctica cotidiana, la señal detectada en los electrodos proviene de diversas fuentes de tensión, las cuales interfieren con la tensión inducida y que es necesario filtrar antes de que sea procesada. Las fuentes de interferencia típicas incluyen el campo magnético terrestre, cargas eléctricas en la pared interior de la tubería y en el fluido y de los efectos galvánicos superficiales entre los electrodos y el fluido.

Usualmente este tipo de medidores en línea se pueden encontrar en configuraciones con extremos roscados, bridados o de tipo wafer; con base en las condiciones y temperatura de los fluidos a medir, se realizará la elección de los medidores electromagnéticos; por su parte los medidores de flujo insertables utilizan el mismo funcionamiento, pero pueden ser instalados en tuberías presurizadas, ya que permiten la extracción con facilidad, en cualquier momento en que se requiera, con el objetivo de realizar una inspección, dar mantenimiento o realizar reparaciones en las piezas. Por esta razón, los medidores electromagnéticos de tipo insertable son más utilizados que los medidores en línea, especialmente por las grandes industrias.

La ventaja principal que podemos encontrar en este principio de medición es que es insensible a la presión, la temperatura y la viscosidad. El perfil de velocidades del flujo tiene un efecto mínimo en el resultado de la medición. Estas propiedades son precisamente las que han convertido al medidor electromagnético en una alternativa extremadamente atractiva para un amplio abanico de aplicaciones industriales para llevar a cabo la medición de caudales, para las cuales en Suhissa contamos con el equipo adecuado y que estamos seguros que logrará satisfacer las necesidades de los clientes que aún no nos conocen.

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