¿Qué es la fuerza de Coriolis?
Antes de comprender el transmisor de flujo Coriolis, comprendamos qué es la fuerza de Coriolis. Cuando un objeto se mueve en un entorno giratorio, la fuerza que actúa perpendicularmente a su trayectoria de referencia se denomina fuerza de Coriolis. La desviación causada por la fuerza de Coriolis se denomina efecto Coriolis. En realidad, el objeto no cambia su trayectoria, pero debido a la fuerza de Coriolis, parece así. Estos fenómenos provocan que la trayectoria del fluido en rotación (aire, agua) se convierta en una curva. A medida que la tierra gira continuamente, el punto en el ecuador girará más rápido que los dos puntos polares. El objeto lanzado hacia el norte desde el ecuador se desviará hacia el lado derecho del punto de lanzamiento mientras que el objeto lanzado hacia el sur desde el ecuador se desviará hacia el lado izquierdo del punto de lanzamiento.
El medidor de Coriolis funciona según el principio de la fuerza de Coriolis. Mide directamente la tasa de masa y la densidad que otros medidores no pueden medir y es por eso que el medidor Coriolis es muy popular en la industria. Como mide el caudal másico directamente, el efecto de la temperatura y la presión es nulo.
Funcionamiento y diseño del transmisor de flujo Coriolis:
Aquí se colocan dos tubos paralelos en forma de U dentro del medidor y la bobina impulsora hará oscilar los tubos en frecuencia natural. Se instalan dos sensores en la entrada y la salida y estos medirán la frecuencia y la oscilación. Cuando no fluye fluido a través de los tubos, en ese momento los tubos oscilan con una frecuencia natural, esa situación se denomina en fase. La onda sinusoidal generada por los sensores es la misma para ambos tubos.
A medida que el fluido comienza a fluir en el tubo, aparece la fuerza de Coriolis y los tubos comienzan a torcerse. Debido a esto, la onda sinusoidal generada por los sensores cambiará y provocará un cambio de tiempo en la curva de oscilación de los tubos que se muestra en las imágenes.
El cambio de tiempo se conoce como Δt. Que es directamente proporcional al caudal másico. Cuanto mayor sea el cambio de tiempo, mayor será el caudal másico y viceversa.
Para medir la frecuencia, necesitamos pasar por la frecuencia de los tubos cuando hay líquido en el tubo. La frecuencia representa la densidad del fluido. Cuanto mayor sea la frecuencia, menor será la densidad y viceversa. Para fluidos de mayor densidad, la oscilación será baja. es decir, la oscilación del agua será mayor que la de la glicerina.
Ventajas del medidor de flujo Coriolis:
- Estos medidores pueden medir una amplia gama de fluidos. Es independiente del número de Reynold. Es compatible con diferentes fluidos como lechadas, fluidos newtonianos y fluidos no newtonianos.
- La principal ventaja es que mide el caudal másico directamente, algo que otros instrumentos no pueden hacer.
- Es muy exacto.
- Tiene una capacidad de rango muy amplio.
- Se puede utilizar para medir el caudal másico, el caudal volumétrico, la densidad y la temperatura del fluido.
- Se necesita muy poco mantenimiento.
Desventajas del medidor de flujo Coriolis:
- No se puede utilizar para tuberías grandes.
- No se pueden medir los caudales de gas a baja presión.
- Inversión inicial muy alta.