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Comparando Medidores de Vazão de Onda Acústica de Superfície vs Coriolis

Sistema FLOWave

A medição de vazão de líquidos é um requisito essencial para o controle de muitos processos de fabricação - já que o controle preciso melhora a eficiência e garante a qualidade. Embora existam várias tecnologias diferentes disponíveis, quando a alta precisão é o requisito, o medidor de vazão Coriolis até agora tem sido a escolha padrão. No entanto, o desenvolvimento da tecnologia Surface Acoustic Wave (SAW) para uso em medidores de vazão apresentou um desafio no mercado com potencialmente uma série de benefícios adicionais.

Ian Webster, Gerente de Segmento de Campo .hygienic - Farmacêutico para Sistemas de Controle de Fluidos da Bürkert Reino Unido e Irlanda, analisa como essas duas principais soluções de especificação combinam.

Para aqueles envolvidos em aplicações higiênicas, como indústrias farmacêuticas, de alimentos e bebidas, os equipamentos usados ​​para fabricação de produtos, incluindo sensores, devem atender a rigorosos padrões de higiene, ao mesmo tempo em que também oferecem excelente desempenho. Desenvolver produtos que possam operar de maneira confiável nesse ambiente requer considerável dedicação e conhecimento para atingir os padrões exigidos.

Projeto Coriolis

Os medidores de vazão Coriolis até agora têm sido considerados como o topo da árvore em termos de especificação para um medidor de vazão devido às suas versáteis capacidades para fluidos e gases, bem como à capacidade de medir o fluxo de massa. No entanto, o custo inicial de tais dispositivos pode ser muito alto e eles têm algumas restrições.

O projeto do medidor de vazão Coriolis causa uma queda de pressão no medidor de vazão e isso pode afetar o limite superior da faixa de medição. A queda de pressão aumenta com a viscosidade, bem como a vazão e a velocidade correspondente através do medidor.

Além disso, o tamanho e o peso do medidor de vazão Coriolis exigem que ele seja cuidadosamente apoiado dentro da tubulação do processo. O espaço necessário para os medidores de vazão Coriolis é maior do que o necessário para os projetos correspondentes, com suportes de tubulação adicionais e tempo de instalação necessário.

O medidor de vazão Coriolis é adequado para uma ampla gama de aplicações para medição de fluido e gás com altos níveis de precisão; 0.1% do caudal que pode ser melhorado para 0.05% com procedimentos de calibração especiais. Este projeto também é capaz de medição bidirecional sem a necessidade de seções de entrada ou saída na instalação.

No entanto, muitas vezes não é um dispositivo direto e isso pode ter algumas desvantagens importantes quando se trata do tipo de mídia que pode ser passado por ele, com descarga, incluindo desperdício de produto e requisitos adicionais de CIP para calor e volume do fluido do processo de limpeza. .

Além disso, em muitos casos, a medição do fluxo de massa pode não ser necessária para a aplicação, mas um medidor de vazão Coriolis terá sido especificado apenas na necessidade de precisão. Nesses casos, o aumento do investimento no equipamento tradicional será desperdiçado em recursos que não são necessários. Agora, há uma alternativa que segue o dispositivo de medição que trata disso e muitos dos outros desafios enfrentados pelo medidor de vazão Coriolis.

SAW

Em termos de medição de vazão de líquido, há uma abertura óbvia para um dispositivo que pode fornecer uma medição compacta, sem contato, que seja precisa, independentemente das características da mídia, direção do fluxo e condições de fluxo.

Usando a tecnologia Surface Acoustic Wave (SAW), a Bürkert desenvolveu um medidor de vazão no qual nenhum dos componentes está em contato direto com o fluido e que não causa restrição ao fluxo. Além disso, a superfície interna do tubo pode ser fabricada com o mesmo acabamento superficial que o restante da tubulação, o que significa que, em termos de higiene, limpeza e condições de fluxo, não há diferença para qualquer outro pedaço de tubo reto dentro do processo.

O princípio principal deste dispositivo de medição de vazão é baseado em formas de propagação de onda similares às ondas sísmicas, que partem de um ponto inicial de excitação e se espalham ao longo da superfície de um material sólido. O FLOWave usa pelo menos quatro transdutores interdigitais que estão localizados na parte externa do tubo de medição e, portanto, não têm contato direto com o fluido. Cada transdutor age como transmissor e receptor.

Os sinais recebidos são processados ​​pela eletrônica e software onboard que também foram desenvolvidos pela Bürkert em conjunto com uma universidade local que estuda a tecnologia SAW e suas aplicações. A análise de todos os sinais e comparações com base em diferentes critérios, como amplitude, frequência e tempos de execução, permite avaliar a qualidade da medição, a existência de bolhas de gás ou sólidos, bem como o tipo de líquido. O resultado é um medidor de vazão com uma precisão de até +/- 0.4% e uma repetibilidade de +/- 0.2% do valor medido com temperaturas de fluido de até 140 ° C.

FLOWave

O FLOWave também pode ser especificado com ou sem um módulo de exibição que pode ser posicionado de acordo com a orientação final na tubulação do processo.

Benefícios

Primeiramente, o fato de que a superfície interna do FLOWave pode ser fabricada com a mesma especificação do restante da linha de produção significa que os processos de limpeza higiênicos, incluindo CIP e SIP, podem ser mantidos no mais alto padrão e a custos reduzidos. Além disso, não há risco de contaminação por qualquer componente em contato com o fluido e não há restrição de fluxo.

O FLOWave também resolve muitos dos problemas associados a alguns medidores de vazão de alto desempenho, como a vibração do sistema na usina, efeitos magnéticos e elétricos, bem como a condutividade do líquido - nenhum desses fatores afeta a precisão ou a confiabilidade do sistema. medições de vazão, mas a tecnologia SAW também tem a capacidade de distinguir entre fluxos laminares e turbulentos.

Em termos de instalação, o processo é significativamente menos complicado ao usar um dispositivo FLOWave, pois ele pode ser montado em qualquer orientação e requer muito menos espaço do que dispositivos semelhantes usando técnicas de medição mais tradicionais. O FLOWave também pode ser especificado com ou sem um módulo de exibição que pode ser posicionado de acordo com a orientação final na tubulação do processo.

Uma vez instalada, a gama FLOWave oferece benefícios contínuos, incluindo um indicador de status do dispositivo que fornece informações de status de diagnóstico ao operador, conforme descrito pela NAMUR NE107. Além disso, essa tecnologia requer consideravelmente menos energia para operar; aproximadamente um terço do exigido por um medidor de vazão padrão Coriolis, que pode ter um impacto significativo nos custos de operação e no custo total de propriedade (TCO).

Melhoria continua

O equipamento usado para fornecer leituras de fluxo tão precisas na extremidade superior do mercado depende de software para fornecer os algoritmos e cálculos necessários para fornecer os dados finais. Como tal, este software está sob revisão constante e a Bürkert emprega uma política de melhoria contínua que também implementa recursos adicionais sugeridos no feedback do cliente.

Desde o seu lançamento, os clientes de várias indústrias forneceram informações e sugestões importantes que levaram a várias melhorias. Estes incluíram a capacidade de detectar alterações de líquido usando um fator de densidade, a detecção de bolhas de gás e sólidos em líquidos, bem como a capacidade de definir os tempos de atualização para os valores que estão sendo medidos.

Desenvolvimento futuro

O sistema FLOWave atualmente fornece dados de fluxo e temperatura muito precisos e a tecnologia permitirá, no futuro, informações de densidade a serem usadas para determinar a taxa de fluxo de massa. Os princípios subjacentes a este projeto permitem que o medidor de vazão trabalhe com um líquido estagnado e que os valores de fluxo confiáveis ​​estejam disponíveis mesmo para os menores volumes de fluxo. A tecnologia também permite reconhecer mudanças rápidas de fluxo de forma confiável, o que a torna adequada para processos de enchimento rápido.

Este é apenas o começo da história do FLOWave, com tantas aplicações adequadas e tantas vantagens, prevê-se que a gama crescerá para fornecer soluções adicionais para um público muito mais amplo, permitindo que mais processos e setores industriais se beneficiem da tecnologia de medição de fluxo SAW .

Helen Christopher
Bürkert Fluid Control Systems
Fluid Control Center, 1 Bridge End, Cirencester, Gloucestershire, GL7 1QY, Reino Unido
Tel: + 44 (0) 1285 648720 Fax: + 44 (0) 1285 648721
Rede: www.burkert.co.uk
E-mail: [Email protegido]

Burkert Fluid Control Systems

Fabricação de equipamentos de processo. Um dos poucos fabricantes para fornecer soluções para o loop de controle completo.

Assinatura: associação de ouro

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