Principio de funcionamiento y mantenimiento del medidor de caudal de masa de Coriolis

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Hola, aquí está el asistente especializado en control industrial. En el episodio anterior hablamos sobre cómo diagnosticar los problemas que pueden surgir en los medidores de flujo de masa. Hoy, la información que les traemos trata sobre el principio de funcionamiento y el mantenimiento rutinario de los medidores de flujo de masa de tipo Coriolis. Actualmente, la mayoría de los medidores de flujo de masa disponibles en el mercado funcionan según el principio de Coriolis. A continuación, veremos cuál es exactamente ese principio. La parte de medición del caudalímetro de masa de Coriolis está compuesta principalmente por un tubo de medición elástico, una unidad de excitación, una unidad de detección de señales y una unidad de amplificación autoexcitada en bucle cerrado. El principio de funcionamiento es el siguiente: la unidad de excitación elástica mantiene la estructura sensible, formada principalmente por el tubo de medición elástico, en un estado de resonancia. El tubo de medición experimenta una “vibración principal” debido a su flexión. Cuando el flujo de masa pasa a través del tubo de medición que está en vibración, el “efecto Coriolis” provoca que se generen “vibraciones secundarias de torsión”, las cuales están directamente relacionadas con el flujo de masa que pasa por allí. Al detectar estas “vibraciones compuestas” del tubo de medición, se puede determinar directamente el flujo de masa del fluido. Obviamente, para que el medidor de caudal por masa de Coriolis funcione de manera estable y fiable, es fundamental asegurar que se encuentre en un estado de vibración óptimo; es decir, en las aplicaciones prácticas es necesario suprimir o reducir al mínimo sus efectos. Durante el proceso de instalación del medidor de flujo por masa, si la brida del sensor del medidor no está alineada con el eje central del tubo (es decir, si la brida del sensor no es paralela a la brida del tubo), o si la temperatura del tubo cambia, las tensiones generadas en el tubo pueden producir presión, torsión y fuerzas de tracción sobre el tubo de medición del medidor. Esto puede causar asimetría o deformación en la sonda de medición, lo que a su vez provoca desviaciones en el punto cero y errores en la medición. Por lo tanto, debemos prestar atención a los siguientes dos aspectos: (1) Se deben seguir estrictamente las normas al instalar el medidor de caudal. (2) Una vez instalado el medidor de caudal, se debe acceder al “menú de puesta a cero” y anotar el valor de referencia establecido por el fabricante. Después de realizar la puesta a cero, se debe verificar ese valor. Si existe una gran diferencia entre los dos valores (estos deben estar dentro del mismo orden de magnitud), eso indica que hubo demasiada presión durante la instalación; en ese caso, es necesario volver a instalarlo. El mantenimiento de los caudalímetros de masa también es un conjunto de métodos que se han ido desarrollando a través de la práctica y la experimentación continua. 1. Creación de los registros del equipo: Es indispensable llevar un registro de los medidores de flujo de masa. Esto facilita el mantenimiento y la gestión diaria de dichos dispositivos. Dentro de los registros del equipo, se deben incluir, en la medida de lo posible, la ubicación de instalación del medidor de flujo masivo, el nombre del medio que se mide, los parámetros operativos del medio, el diámetro de las tuberías, los parámetros de configuración internos del medidor de flujo masivo, el flujo normal y el flujo máximo. También se deben incluir los certificados de calibración obtenidos en cada inspección, así como los registros de las pruebas y mantenimientos realizados regularmente. 2. Ajuste en cero: antes de poner en funcionamiento el medidor de flujo masivo, es necesario realizar un ajuste en cero del mismo mientras está bajo presión. Los pasos son los siguientes: (1) Una vez instalado el medidor, se le suministra energía eléctrica para que se precaliente durante unos 30 minutos. Durante este tiempo, se pueden verificar los parámetros internos del medidor, inspeccionar los circuitos de salida y ajustar los datos de adquisición de la red. (2) Operación de las tuberías: Se abren primero las válvulas situadas antes y después del medidor, mientras que la válvula de derivación se cierra. De esta manera, el medio a medir puede fluir normalmente dentro del caudalímetro. Una vez que el caudal se estabiliza, se cierra la válvula situada después del medidor y se verifica que no haya fugas. En este momento, es necesario asegurarse de que el caudalímetro esté completamente lleno de medio. (3) Se debe observar si el “punto cero dinámico” del medidor de flujo es estable. Solo cuando este punto cero esté estable y el valor correspondiente a las señales débiles sea igual a cero, se podrá realizar el ajuste del punto cero. (4) Una vez completada la calibración en cero, se abre la válvula posterior del medidor para restablecer el funcionamiento normal de la tubería. 3. Para lograr la supervisión de los datos de la red de medidores de caudal de calidad, el sistema interno de Sinopec utiliza una estructura de compartición de datos entre estaciones de trabajo distribuidas y servidores/clientes. La recolección de datos se divide en tres niveles: el nivel de los instrumentos, el nivel de recolección de datos y el nivel de gestión de datos. A través de esta red de recolección de datos, se puede monitorear en tiempo real el estado de funcionamiento de los instrumentos en campo. De esta manera, cualquier anomalía puede ser detectada rápidamente, permitiendo así una análisis y tratamiento oportunos. 4. Seguimiento del punto cero: La estabilidad del punto cero es uno de los indicadores técnicos importantes de los medidores de flujo. Por lo tanto, en el mantenimiento diario es necesario prestar atención cercana a los cambios en el punto cero. (1) En general, se debe realizar una inspección regular cada trimestre; (2) durante el uso diario, si se producen cambios significativos en los parámetros del proceso (cambios en el medio, presión, temperatura, etc.), es necesario verificar de inmediato si hay cambios en el punto cero. Si estos cambios superan los límites establecidos por el fabricante, será necesario ajustar nuevamente el punto cero. 5. Pasos generales para la resolución de problemas en los medidores de caudal por masa:
(1) Verificar que las conexiones de alimentación y de señales estén correctas.
(2) Comprobar que las variables de proceso y los parámetros internos estén configurados correctamente.
(3) Utilizar las luces indicadoras de estado del transmisor, las alarmas de estado y los resultados de autodiagnóstico para determinar preliminarmente la causa del problema.
(4) Revisar las resistencias de las bobinas del sensor, del RTD y del procesador central.
(5) Verificar si hay vibraciones o interferencias electromagnéticas en las cercanías del lugar donde está instalado el medidor.
(6) Comprobar si hay cambios en las propiedades físicas del medio a medir, como densidad, viscosidad, presencia de burbujas o impurezas.
(7) Activar el bypass, interrumpir el flujo de fluido a través del medidor, retirarlo y verificar si está obstruido o dañado, así como si las tuberías están libres de obstrucciones.
(8) Volver a calibrar el medidor para determinar si funciona correctamente. Si los pasos anteriores aún no logran solucionar el problema, contacte al fabricante. Por aquí termina el contenido de este número. Si hay algo sobre control industrial que quiera saber, puede dejar un mensaje en cualquier momento. Seguiremos actualizando el contenido, así que síganos.