MEDIDOR MAGNÉTICO

2.6.1 Principio de funcionamiento

Utiliza el mismo principio que el electromagnetismo, cuando un conductor se mueve a través de un campo magnético se genera una fuerza electromotriz en el conductor, siendo su magnitud directamente proporcional a la velocidad media del conductor en movimiento. Si el conductor es una sección de un

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líquido conductor circulando por un tubo aislado eléctricamente, a través de un campo magnético y se montan los electrodos diametralmente opuestos en la pared de la tubería, como se muestra en la figura 2.18. La fuerza electromotriz generada a través de los electrodos es directamente proporcional a la velocidad media del fluido.

Figura 2.18 Elementos de un medidor de flujo electromagnético.

El instrumento, mostrado en la figura 2.18, consiste de un tubo cilindrico de acero inoxidable, con una capa aislante, que transporta el fluido a medir. Los electrodos deben estár al mismo nivel que la superficie interior del cilindro. Como los electrodos tienen que hacer un contacto con el fluido, el material de estos tiene que ser compatible con las propiedades químicas del fluido que circula. Entre los materiales más utilizados se pueden citar, acero inoxidable no Magnetico, Platino/Iridio, Monel, Hasteloy, Tintanio y Circonio para líquidos particuarmente agresivos.

En el medidor magnético de flujo el conductor es el líquido y Es es la tensión

generada, esta es captada por dos electrodos que rozan con la superficie interior del tubo y diametralmente opuestos.

BDv

K

E

=

Donde Km es una constante y para la mayoría de los líquidos la conductividad

es igual a 1. De la ecuación 2.7 la tensión generada depende, no solo de la velocidad del fluido, sino también de la densidad del flujo B, la cual a su vez

está influida por la tensión de la línea y por la temperatura del fluido.

Para obtener una señal que dependa únicamente de la velocidad, la señal de tensión del medidor se compara en el receptor con otra tensión denominada tensión de referencia Er. Como las dos señales derivan a la vez del campo

magnético, la tensión de la línea y las variaciones de temperatura y de conductividad no influyen en la incertidumbre de la medida. El medidor de flujo

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magnético produce una señal de tensión eléctrica del orden de µV a algunos mV para toda la escala que pueden ser manejados por un microprocesador para control por computadora. En general, la fuente de impedancia de estos medidores es del orden de kΩ para la mayoría de los líquidos comerciales que

pueden ser medidos. Ventajas

• No presentan obstrucciones al flujo, por lo que son adecuadas para la medida de todo tipo de suspensiones.

• No dan lugar a pérdidas de carga, por lo que son adecuados para su instalación en grandes tuberías de suministro de agua, donde es esencial que la pérdida de carga sea pequeña.

• Se fabrican en una gama de tamaños superior a la de cualquier otro tipo de medidor.

• No son prácticamente afectados por variaciones en la densidad, viscosidad, presión, temperatura y dentro de ciertos límites, conductividad eléctrica.

• No son afectados por perturbaciones del flujo corriente arriba del medidor.

• La señal de salida es líneal.

• Puede utilizarse para la medida del caudal en cualquiera de las dos direcciones.

desventajas

• El líquido cuyo caudal se mide debe tener una conductividad eléctrica. La energía disipada por las bobinas da lugar al calentamiento local del tubo del medidor.

• Al igual que otras formas de medida, este instrumento requiere un tramo recto inmediatamente antes del punto donde se realiza la medida para cierta exactitud, una longitud de cinco diámetros puede ser suficiente.

2.6.2 Requisitos de instalación

Para asegurar la precisión de las especificaciones en la amplia variación de las condiciones de un proceso se debe instalar el tubo sensor de caudal a una distancia mínima equivalente a cinco diámetros de tubería recta corriente arriba y dos diámetros de tubería corriente abajo con respecto al plano del electrodo figura 2.19.

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Figura 2.19. Distancia para instalar un medidor de flujo de tipo electromagnético [5]. Se puede realizar instalaciones con tramos rectos de tubería reducidos desde 0.5 D hasta 5 D de tuberías. En instalaciones en tramos rectos de tuberías reducidos, el rendimiento se desviará en 0.5% del caudal. Al instalar el medidor de flujo electromagnético en una sección horizontal del tubo, se debe impedir el paso de burbujas de aire sobre el sensor.

En la figura 2.20 se muestran los tramos rectos de entrada y salida, el contador debe estar instalado corriente arriba y disponer de suficiente tramo recto de tubería detrás de cualquier elemento perturbador de perfil de velocidad como son: codo, reducción, válvula. Si es posible el sensor se debe instalar lejos de elementos tales como válvulas, T, codos, etc

Tramo recto de entrada ≥ 5D

Tramo recto de salida ≥ 2D

Figura 2.20 Longitudes recomendadas para los tramos rectos, para un medidor

electromagnético [5]. 2.6.3 Aplicaciones

La mayoría de los líquidos o lechadas (slurries) son conductores pueden ser medidos con medidores electromagnéticos, si la conductividad del líquido es igual a 2 µS/cm o mayor, en la mayoría de los sistemas convencionales de medición magnética el flujo puede ser usados. Sistemas especiales pueden ser

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utilizados para la medición del flujo de líquidos con mínimas conductividades tan bajas como microSiemens/cm.