Elegir entre un medidor de flujo ultrasónico y uno electromagnético no es simplemente una cuestión de qué tecnología es más avanzada. La elección correcta depende del líquido, la tubería, las condiciones de instalación, el objetivo de medición y la estrategia de mantenimiento. Para los ingenieros de procesos, los operadores de agua y aguas residuales, los OEM, los integradores de sistemas, los distribuidores y los compradores industriales, la comparación debe comenzar con la aplicación en lugar del nombre del instrumento.
Los medidores de flujo ultrasónicos utilizan ondas de sonido para determinar la velocidad del flujo. Los medidores de flujo electromagnéticos miden los líquidos conductores aplicando un campo magnético a través del tubo de flujo y detectando el voltaje generado a medida que el líquido se mueve a través de él.
Cómo funcionan los medidores de flujo ultrasónico y electromagnético
Un medidor de flujo ultrasónico en tiempo de tránsito envía señales acústicas a través del fluido y compara el tiempo de viaje de las señales en movimiento con y contra el flujo. Los sensores de sujeción están montados fuera de la tubería, lo que permite la medición sin cortar la línea o entrar en contacto con el líquido. Los medidores ultrasónicos en línea también están disponibles.
Un medidor de flujo electromagnético, a menudo llamado magmetro, utiliza la ley de inducción electromagnética de Faraday. A medida que un líquido conductor pasa a través del campo magnético dentro del sensor, los electrodos detectan un voltaje relacionado con la velocidad del fluido. Su tubo de medición sin obstrucciones normalmente crea poca pérdida de presión adicional y no contiene partes de medición móviles.
Diferencias clave en la compatibilidad e instalación de medios
La primera pregunta de selección es si el líquido es eléctricamente conductor. Los medidores de flujo electromagnéticos están diseñados para líquidos conductores como agua, aguas residuales, ácidos, álcalis y muchas suspensiones. Por lo general, no son adecuados para gases, vapor, hidrocarburos y líquidos por debajo de la conductividad mínima especificada por el modelo.
La tecnología ultrasónica no está limitada por la conductividad eléctrica. Se puede considerar para líquidos conductores o no conductores cuando el fluido y la tubería transmiten la señal de manera efectiva. La medición del tiempo de tránsito normalmente funciona mejor cuando el líquido está razonablemente limpio. Las burbujas excesivas, los sólidos en suspensión, la escala de tuberías pesadas, el mal estado del revestimiento o los datos incorrectos de las tuberías pueden reducir la calidad de la señal.
La instalación es otra diferencia importante. Un medidor ultrasónico de sujeción se puede instalar fuera de una tubería existente, lo que lo hace atractivo para proyectos de modernización, pruebas temporales, auditorías de energía, tuberías grandes, o ubicaciones donde cerrar el proceso sería difícil. Un medidor electromagnético normalmente se instala en línea y requiere un trabajo de tubería planificado.
Ambas tecnologías aún requieren una instalación correcta. El rendimiento ultrasónico depende del diámetro de la tubería, el grosor de la pared, el material, el revestimiento, el espaciado del sensor y el acoplamiento. Los medidores electromagnéticos requieren una tubería completa, una conexión a tierra adecuada, materiales de revestimiento y electrodos compatibles y la instalación de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.
Comparación del medidor de flujo ultrasónico frente a electromagnético
| Factor de selección | Flujo ultrasónico medidor | Medidor de flujo electromagnético |
|---|
| Principio de medición | Utiliza señales ultrasónicas | Utiliza la inducción electromagnética |
| Conductividad líquida | No es la limitación primaria | Debe líquido cumplir con los requisitos de conductividad |
<32 33> Instalación Los modelos de abrazadera no requieren corte de tubería | Normalmente instalados en línea | | Contacto con líquido | Ninguno para los modelos de sujeción | El revestimiento y los electrodos entran en contacto con el Líquido |
| Agua limpia | Opción de modernización fuerte y tubería grande | Opción de medición permanente fuerte | 54><55 56> Aguas residuales o purines | Dependiente DE LA APLICACIÓN | Común para aguas residuales conductoras y purines |
| Pérdida de presión | Ninguna de los sensores de sujeción | Generalmente insignificante> <70 71> |
| Pruebas temporales | Bien adecuadas para el trabajo portátil | Normalmente se selecciona para el Servicio Permanente |
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Cuando un medidor de flujo ultrasónico es la mejor opción
Un medidor de flujo ultrasónico a menudo es práctico cuando la tubería no se puede abrir, el proceso debe permanecer en línea, o el comprador necesita medición portátil. Los sistemas de sujeción también pueden ser útiles cuando el contacto directo con el líquido es indeseable, Siempre que la tubería y el fluido sean adecuados para la transmisión ultrasónica.
Las situaciones típicas incluyen:
Retroinstalación de una línea de agua existente sin cortar la tubería
Topografía de varias ubicaciones con un medidor portátil
Comprobación de la bomba o el rendimiento de la red de distribución
Medición de tuberías grandes donde se prefiere la instalación externa
Realización de la verificación temporal o resolución de problemas
El principal riesgo es asumir que la instalación con pinza garantiza una confianza medición en cada tubería. El estado de la tubería, la composición del fluido, las burbujas, los sólidos y la ubicación del sensor aún deben revisarse antes de la selección.
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Cuando un medidor de flujo electromagnético es la mejor opción
A menudo se prefiere un medidor de flujo electromagnético para la medición permanente de líquidos conductores en el tratamiento de agua, aguas residuales, procesamiento químico, sistemas de manejo, dosificación y utilidad industrial de la lechada.
Es especialmente útil cuando el líquido contiene sólidos en suspensión o cuando la aplicación requiere un tubo de medición sin obstrucciones sin componentes giratorios. Los materiales de revestimiento y electrodo deben seleccionarse de acuerdo con las condiciones químicas y de temperatura del proceso.
Las situaciones típicas incluyen:
Monitorización continua de afluentes o efluentes
Medición del flujo químico conductor
Tuberías de aguas residuales y lodos
Llenado o lote de líquidos conductores
Integración permanente con un sistema de control de procesos
La conductividad debe confirmarse antes de la selección. La tubería debe permanecer llena y la instalación debe evitar el arrastre de aire severo, las condiciones de la tubería vacía y la conexión a tierra inadecuada.
<32 33> Cómo seleccionar la tecnología correcta
Un proceso de selección confiable debe revisar:
Nombre del líquido, conductividad, sólidos, burbujas, viscosidad y corrosividad
Tamaño de la tubería, material, espesor de pared, revestimiento y estado de corriente
mínimo, normal, y caudales máximos
Presión y temperatura del proceso
Precisión y repetibilidad necesarias
Espacio de instalación disponible y acceso a tuberías
Si la línea se puede detener y modificar
Salida, poder, comunicación, Y requisitos de control
<32 33> Si la medición es temporal o permanente
Tipo de fluido, condiciones de proceso, los requisitos de precisión, el tamaño de la tubería y las limitaciones de instalación se encuentran entre los principales factores utilizados al seleccionar una tecnología de medición de flujo.
Para agua limpia en una tubería existente que no se puede interrumpir, la medición ultrasónica de sujeción puede ser el punto de partida más fuerte. Para el monitoreo permanente de aguas residuales conductoras o lodo, un medidor de flujo electromagnético puede proporcionar una solución más directa.
JUJEA admite proyectos de medición de flujo industrial en aplicaciones de líquidos y gases. Comparta su medio, datos de tuberías, rango de flujo, condiciones de funcionamiento y restricciones de instalación para que se pueda evaluar la tecnología adecuada en torno al proceso real.
Preguntas frecuentes sobre los medidores de flujo electromagnéticos y ultrasónicos
¿Cuál es la principal diferencia entre un medidor de flujo ultrasónico y uno electromagnético?
Un medidor de flujo ultrasónico utiliza señales acústicas para determinar la velocidad del fluido. Un medidor de flujo electromagnético utiliza inducción electromagnética y, por lo tanto, requiere que el líquido medido cumpla con los requisitos de conductividad del medidor seleccionado.
¿Puede un medidor de flujo ultrasónico medir las aguas residuales?
Puede ser adecuado, pero el resultado depende del método de medición, el estado del fluido, los sólidos en suspensión, las burbujas, el material de la tubería, el revestimiento de la tubería y la calidad de la señal. La aplicación completa debe revisarse antes de seleccionar un medidor ultrasónico.
¿Puede un medidor de flujo electromagnético medir el agua limpia?
Sí. Los medidores de flujo electromagnéticos pueden medir el agua limpia cuando el líquido cumple con el requisito de conductividad mínima del medidor y la tubería de medición permanece llena durante la operación.
¿Qué medidor de flujo es más fácil de instalar?
Un medidor de flujo ultrasónico de sujeción suele ser más fácil de adaptar porque sus sensores se instalan fuera de la tubería sin cortar la tubería. Un medidor de flujo electromagnético normalmente se instala en línea y requiere modificación de tuberías o instalación planificada.
¿Qué tecnología es más adecuada para aguas residuales y purines?
Los medidores de flujo electromagnéticos se consideran comúnmente para aguas residuales conductoras, lodos y lodo porque el tubo de medición no tiene partes de medición móviles y puede acomodar líquidos que contienen sólidos suspendidos. La idoneidad final aún depende del revestimiento seleccionado, los materiales del electrodo, la conductividad, la temperatura y las condiciones del proceso.
¿Qué información se requiere para seleccionar el medidor de flujo correcto?
Proporcione el nombre del líquido, la conductividad si se conoce, el diámetro de la tubería, el material de la tubería, el espesor de la pared, el revestimiento, el rango de flujo, la presión, la temperatura, los sólidos o las burbujas, Precisión requerida, señal de salida, fotografías de instalación y si la tubería se puede detener o modificar.
Recursos adicionales de lectura e industria
Emerson: medidores de flujo ultrasónicos de sujeción
Una introducción oficial a la medición ultrasónica de sujeción no intrusiva, el funcionamiento del tiempo de tránsito, la instalación de modernización y las aplicaciones industriales.
Endress Hauser: caudalímetros electromagnéticos
Una Visión general oficial del principio de medición electromagnética, aplicaciones conductoras y líquidas, diseño de diámetro completo y medición de líquidos que contienen sólidos en suspensión.
U.S. EPA: WaterSense en el trabajo: medición y submedición
Una referencia gubernamental que cubre las tecnologías de medición de agua, incluidos los medidores de flujo electromagnéticos y ultrasónicos.
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Ethan Liu
Ethan Liu es el especialista en contenido técnico de JUJEA, que traduce conceptos complejos de integración de sensores y automatización industrial en conocimientos prácticos para ingenieros, integradores de sistemas, profesionales de adquisiciones y tomadores de decisiones en todo el mundo.
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