¿Cómo se mide el caudal de fluidos de procesos industriales en tuberías de pequeño diámetro?
¿Cómo se mide el caudal de fluidos de procesos industriales en tuberías de pequeño diámetro?
La necesidad de medir y controlar con precisión los fluidos es omnipresente en los procesos de fabricación, en los laboratorios de investigación, durante la transformación de materias primas en productos acabados y durante el envasado.
La medición, el control y el análisis continuos del flujo de fluidos mediante tecnologías de medición adecuadas mejoran la fiabilidad, el rendimiento y el tiempo de actividad de los procesos industriales, así como la sostenibilidad medioambiental y el cumplimiento de normas y reglamentos.
Este artículo analiza los crecientes retos y las soluciones modernas para el control del flujo de fluidos en tuberías de pequeño diámetro.
¿Por qué es cada vez más importante la gestión del flujo de fluidos en la industria manufacturera?
Las tecnologías de medición y control del caudal de fluidos industriales están bien establecidas para aplicaciones que implican grandes tuberías, pero la aceleración de las tendencias del mercado plantea un reto distinto y apremiante: la medición del caudal en tuberías pequeñas.
El avance hacia máquinas más rápidas, pequeñas, compactas y baratas ha aumentado la necesidad de medir el caudal de fluidos en tuberías de pequeño diámetro y muy espaciadas. Algunos ejemplos son semiconductores, productos farmacéuticos, biofarmacéuticos y ciencias de la vida, procesamiento de alimentos, calefacción, ventilación y aire acondicionado, y cualquier aplicación de agua de gran pureza.
Las aplicaciones en tuberías pequeñas y espacios reducidos requieren un nuevo método de medición y recuento, y no sólo en términos de tamaño.
Los fabricantes buscan una tecnología precisa, eficaz y rentable, con facilidad de uso, costes de instalación bajos o nulos, datos fiables y bajo consumo de energía.
¿Qué aplicaciones de los tubos pequeños impulsan la tendencia de las mediciones microfluídicas?
Fabricación de semiconductores
La industria de los semiconductores ha revolucionado la forma de miniaturizar la tecnología de fabricación. Los fluidos de microflujo se utilizan para la limpieza, el aclarado, la refrigeración, el recubrimiento y otros procesos vitales. Por ejemplo, el proceso de refrigeración de equipos se lleva a cabo dentro de la propia máquina, utilizando tuberías muy pequeñas y densamente espaciadas de hasta 10 mm de diámetro.
Pruebas de laboratorio y mezclas medidas
En el sector farmacéutico, el proceso de creación y producción masiva de medicamentos implica una dosificación muy precisa de los distintos componentes de la receta. Desde las pruebas de laboratorio hasta la dosificación y mezcla, se miden varias conducciones de las distintas sustancias activas e inactivas que componen el producto final.
Estas mediciones deben ser siempre ultraprecisas para garantizar la máxima calidad, seguridad y eficacia.
Eficacia de la calefacción, la ventilación y el aire acondicionado
El control de los caudales en las tuberías de HVAC ayuda a ahorrar energía y agua, además de cumplir la normativa medioambiental. La recuperación y el reciclaje del condensado de los sistemas HVAC son otras medidas de ahorro y prevención de residuos que implican bombas de condensado compactas y sistemas de retorno.
Detección de fugas
La prevención de pérdidas es una necesidad fundamental, sea cual sea el tamaño de la industria o la aplicación. La detección precoz de fugas en tuberías en procesos de fabricación anteriores y posteriores es necesaria para detener rápidamente vertidos que, de otro modo, resultarían costosos. La medición precisa del caudal de fluido permite detectar pérdidas de fluido y tuberías vacías.
Transferencia de propiedad
Se requiere una gran precisión en la medición de fluidos para garantizar que los productos fluidos entregados por los vendedores a los compradores se llenan con el volumen esperado. Tanto si se trata de llenar viales de vacunas como de dispensar bebidas de fuentes, el caudalímetro utilizado debe estar diseñado para cumplir los requisitos de precisión especificados.
Mandatos locales
Las nuevas directivas locales destinadas a controlar el consumo de agua en zonas propensas a la sequía han creado la necesidad de dispositivos de medición del caudal para los consumidores. El control del consumo doméstico de agua permitirá a los consumidores tomar medidas para evitar sanciones por consumo excesivo.
¿Por qué es importante el tipo de fluido que se va a medir?
Elagua ultrapura, es decir, purificada según las normas más estrictas, es un elemento esencial en sectores como la fabricación de semiconductores y productos farmacéuticos.
Al haberse eliminado todos los contaminantes, el agua ultrapura no tiene conductividad que pueda medirse o detectarse mediante un dispositivo de medición de caudal de tipo electromagnético. Por el contrario, el método de medición de caudal ultrasónico basado en el tiempo de tránsito es ideal debido a las propiedades del agua ultrapura.
¿Cuáles son las principales ventajas de los caudalímetros ultrasónicos frente a las tecnologías tradicionales?
Los caudalímetros ultras ónicos miden la velocidad del caudal en tuberías. En comparación con los caudalímetros electromagnéticos, los caudalímetros másicos, los caudalímetros de turbina y otros, la mayor ventaja de la medición ultrasónica del caudal de fluidos es que es totalmente no intrusiva.
Todas las demás tecnologías son mucho más caras, porque no sólo hay que comprar el caudalímetro, sino que también hay que pagar a los soldadores que vienen a cortar las tuberías, soldar las bridas, etcétera.
Con soluciones ultrasónicas como S-Flow de Fuji Electric, puede medir directamente cerca del equipo consumidor, fijar el dispositivo alrededor de la tubería y empezar a medir sin parar y sin modificar la tubería. Es una solución muy económica.
¿Cómo superan los caudalímetros ultrasónicos integrales como S-Flow los retos que plantean las tuberías pequeñas?
Este nuevo enfoque utiliza dispositivos de medición pequeños y compactos para integrar las mediciones dentro de los equipos de fabricación, en lugar de fuera de ellos.
Además de las ventajas clave de un diseño no intrusivo, estos medidores de pinza están diseñados específicamente para tuberías pequeñas y espacios reducidos y vienen de serie con una precisión de ±2,0%. Son significativamente más pequeños que las tecnologías convencionales, ya que el sensor de caudal y el transmisor están integrados para ahorrar espacio.
Ligeros y compactos, son fáciles de instalar en las tuberías existentes dentro de las máquinas de producción, mientras éstas siguen funcionando, y sin necesidad de grasa, modulación de la tubería o ajuste de la distancia entre sensores.
Los caudalímetros ultrasónicos de este tipo son adecuados para una gran variedad de aplicaciones con diámetros de tubería tan pequeños como 6 mm y para una amplia gama de materiales de tuberías y fluidos. Los caudales de alta precisión se muestran rápidamente gracias al procesamiento digital de señales mediante el método de tiempo de tránsito, con un tiempo de respuesta de 0,5 segundos.
Con un sensor de temperatura integrado opcional, el caudal y la temperatura pueden medirse simultáneamente. Las plantas obtienen una serie de ventajas, como ahorro de equipos, energía y fugas, así como mejoras en el proceso de producción y el cumplimiento de las normas.
Alcanzar la cima del rendimiento y la fiabilidad en la medición de caudal
Innove y optimice con el caudalímetro ultrasónico de pinza S-Flow para medir el caudal de líquidos en tuberías pequeñas.
El caudalímetro ultras ónico S-Flow permite medir con precisión el caudal de fluidos, incluso en tuberías de pequeño diámetro. Basado en nuestra avanzada tecnología ultrasónica y en un diseño innovador, el caudalímetro S-Flow garantiza un rendimiento óptimo para sus procesos industriales.
Se instala fácilmente con sólo apretar 4 tornillos y no requiere grasa.
Sensor y transmisor de caudal integrados que ahorran espacio.
Para medir simultáneamente el caudal y la temperatura, se dispone opcionalmente de un sensor de temperatura.
Capaz de medir en tuberías de DN8 a DN32.
Pantalla LED de dos filas de fácil lectura.
Resolver su reto industrial
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Su precisión de medición y su robusta funcionalidad permiten realizar las mediciones de fluidos más complejas, garantizando que sus procesos industriales se desarrollen con fluidez y eficacia.
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