Micromotion Teoria

M I C R O  M O T I O N

Los medidores MICROMOTION miden la masa del flujo en movimiento . Se  componen de  un sensor de flujo y un transmisor electrónico para el procesamiento de la señal . El sensor está compuesto por uno o dos tubos de flujo paralelos instalados dentro de una carcaza metalica .

El sensor opera aplicando la segunda ley del movimiento de Newton  :

FUERZA  =  MASA  X  ACELERACION               (    F   =    m a   )

El medidor de flujo usa esta ley  para determinar la cantidad precisa de masa que fluye a través de los tubos sensores .

Dentro de la carcaza metálica los tubos de flujo son puestos a vibrar a su frecuencia natural por una bobina electromagnética impulsora , localizada en el centro de la curvatura de los tubos . La circulación del fluído por los tubos inducen un movimiento de torsión en los mismos  ( efecto  coriolis  ) , lo cual ocasiona que las fuerzas se opongan a la entrada del fluído y ayuden a su salida .  Según la ley de Newton ,  la amplitud de la torsión inducida en los tubos de flujo es directamente proporcional a la rata de flujo másico fluyendo a través de ellos .

A cada lado de los tubos es instalada una bobina detectora de velocidad de vibración del tubo , cuyas señales son enviadas al transmisor electrónico para su procesamiento y conversión en una señal proporcional a la rata de flujo .

Como la masa es medida directamente  ( sin inferencias ni cálculos ) , el resultado es inmune a las variaciones de presión , temperatura y densidad .

Como  la masa es el resultado de multiplicar el volumen por la densidad , este tipo de medidores presenta una medicion directa de la densidad del fluído medido , lo cual lo hace una buena alternativa para trabajar como medidor de densidad . En los transmisores modernos se pueden utilizar los sistemas de manera multiple , esto és , como densímetro , medidor de rata de flujo y totalizador simultáneamente , aprovechando las diferentes salidas de los transmisores  electrónicos .

P A R A M E T R O S   D E L   S I S T E M A

Para la calibración del sistema de medición de flujo es necesario tener en consideración  dos  parámetros importantes del tubo de flujo :  FLOW  CALIBRATION  FACTOR   y    DENSITY   CALIBRATION   FACTOR , los cuales explicamos a continuación .

FLOW  CALIBRATION  FACTOR

Es el factor de calibración de flujo determinado por el fabricante para cada tubo de flujo en particular .  Se compone de  10  caracteres :  8  caracteres numéricos  y  2  caracteres de punto decimal .

1 8 4 . 9 2 5 . 1 3

Los primeros 5 dígitos y el primer punto decimal constituyen el factor de flujo propiamente dicho  ( 184.92 ) .  Los últimos 3 dígitos y el segundo punto decimal representan el coeficiente de temperatura y rigidez del tubo de flujo , según el material de que esté construído el mismo  ( 5.13 ) .

El significado real para el ejemplo presente es que por cada microsegundo de diferencia de tiempo que es detectado por el tubo de flujo , hay  184.92  gramos por segundo de flujo através del sensor .

DENSITY  CALIBRATION  FACTOR

Es el factor usado para calibrar el transmisor electrónico para mediciones de densidad .  Se compone de  14  caracteres :  13  caracteres numéricos y un carácter de punto decimal .

0 9 6 9 6 1 1 6 3 1 4 . 4 4

Los primeros  5  dígitos ( 09696 ) representan el período natural ( K1 ) del tubo de flujo a  0°C en microsegundos para una densidad de aire ( D1 ) de 0.000  g / cm3 . Los segundos 5 dígitos ( 11631 ) representan el período natural ( K2 ) del tubo de fllujo a  0°C  en microsegundos para una densidad de agua ( D2 ) de  1.000 g / cm3 . Los últimos 3 dígitos y el punto decimal (4.44 )  representan  el coeficiente de temperatura y elasticidad del tubo de flujo , de acuerdo con el material con que esté construído .

UPPER RANGE VALUE ( URV )  Y   LOWER RANGE VALUE ( LRV )

Definen los valores máximo ( URV )  y  mínimo del rango de operación del medidor de flujo :   URV  =  1.500  kg / H    ,    LRV  =  0.00  kg / H .

FRECUENCY  FACTOR   Y    RATE  FACTOR

Estos  dos parámetros definen la precisión del sistema totalizador de flujo . El transmisor electrónico tiene un rango de frecuencia de salida para totalización de  10  KHz , dentro del cual debe asignársele un valor al rango máximo de operación del medidor ( URV ) en multiplos de  10 . Veamos  3  ejemplos prácticos para aclarar acerca de la escogencia de estos factores .

1. RANGO   :      0   -    60    kg / H

RATE  FACTOR                =    60       kg / H

     FRECUENCY  FACTOR   =    6000   Hz

2. RANGO    :      0   -    1.800   kg / H

     RATE  FACTOR                =   1.800   kg / H

     FRECUENCY  FACTOR   =   1.800   Hz

3. RANGO    :      0   -    12.000  kg / H

    RATE  FACTOR                 =   12.000  kg / H

    FRECUENCY  FACTOR    =    1.200   Hz

En el primer caso cuando el medidor registra un flujo de  60  kg/H , envía una salida de frecuencia de  6.000  Hz , con lo cual logro en el totalizador  2  cifras decimales de resolución , obteniendo asi una mayor precisión en la lectura .

En el segundo caso , no puedo introducir un factor de multiplicación para obtener mayor precisión , puesto que superaría el límite de 10.000  Hz  que tiene la salida de frecuencia .  En este caso la lectura del totalizador es directa y la precisión de la lectura es de  1  kg .

En el tercer caso , dado que el rango máximo de calibración del medidor          ( URV )  es mayor  que  10.000 , debo dividir la salida por  10  para tener una salida de frecuencia dentro del límite del transmisor .  En este caso , la lectura del totalizador debe ser multiplicada  por  10  para obtener la lectura real .

NOTA : Nótese que el  RATE  FACTOR  siempre es igual  a  URV .

GENERALIDADES

1. En los tubos de flujo antiguos ( Modelo  D  )  aparece en la placa los valores de  FLOW  CALIBRATION  FACTOR  y  DENSITY  CALIBRATION  FACTOR .  En   los  tubos  de  flujo mas  modernos             ( ELITE ) , además de tales factores , aparece en la placa los valores de   D1 , K1 , D2 , K2  .

1. Los transmisores electrónicos antiguos ( RFT – 9712 )   al ser configurados es necesario introducirles el   FLOW  CAL  FACTOR  y  el  DENSITY  CAL  FACTOR ,  mientras que los transmisores mas modernos                   ( RFT – 9739 )  al ser configurados es necesario introducirles el  FLOW  CAL  FACTOR ,  D1 , K1 , D2 , K2  .

1. Si se va usar un tubo de flujo antiguo  ( Modelo D ) con un transmisor electrónico moderno ( RFT – 9739 ) ,  debido a que en la placa del tubo no están consignados los valores de  D1, K1 , D2 , K2  que exige el transmisor, es necesario tomar estos valores del  DENSITY  CAL  FACTOR  respectivo , tal como se describió en el ejemplo de la página 2 , donde  :   D1 = 0.000   ;   K1 = 09696   ;   D2 = 1.000    ;    K2 = 11631 .

1. Para evitar que los ruidos electricos interfieran con la estabilidad de la señal , es necesario conectar las tierras del sistema de acuerdo con lo descrito en el manual del transmisor .

1. La calibración de cero del medidor debe ejecutarse con el tubo de flujo completamente lleno del fluído que va a medir y con la entrada y salida bloqueadas para evitar fugas .

1. Los blindajes de los pares que conforman el cable de interconexión entre el tubo de flujo y el transmisor electrónico deben ser cortados de raiz y aislados del lado del tubo . En el lado del transmisor , estos blindajes deben ser conectados de acuerdo con las instrucciones del fabricante .

CALIBRACION  DEL  SISTEMA

Para la calibración del sistema de flujo se debe disponer de los siguientes elementos en el taller :

1. Una báscula debidamente calibrada con pesas patrón con calibración vigente y con una capacidad mínima de  500 kg .

1. Una vasija de  500 Litros de capacidad .

1. Una manguera de contraincendio con diametro de acuerdo con el tamaño del tubo de flujo a calibrar .

1. Interfase  HART  con  resistencia de carga de  250  Ohm para la comunicación con el transmisor electrónico .

1. Válvula de bloque a la salida  del  tubo de flujo .

NOTA IMPORTANTE  : Antes de conectar la manguera de contraincen-

                                             dio al tubo de flujo , se debe drenar el sistema

                                             a la canal durante 3 minutos para evitar

                                             el  ingreso de lodo y basura  al tubo .

...