Uso de ultrasonidos para medir caudales en tuberías en sistemas de vapor

Cada vez es más popular el uso de ultrasonidos para medir caudales en tuberías en sistemas de vapor, ya que no requiere cortar o insertar instrumentación en la tubería del fluido que está siendo monitorizado.

También significa que el medidor de caudal o caudalímetro adecuado se puede trasladar y utilizar en diferentes partes del sistema para analizar caudales con un gasto mínimo. Hay dos tipos de medidores de caudal ultrasónicos, por tiempo de tránsito y de efecto Doppler. Los medidores de caudal ultrasónicos más comunes tienden a utilizar el principio operación de tiempo de tránsito, que se describe a continuación: 

Dos transductores están sujetados a una tubería del fluido que se desea medir, y cada transductor dispara impulsos de ultrasonidos alternativamente entre sí como se muestra en la siguiente figura. La velocidad del fluido que fluye a través de la tubería tendrá un efecto en la velocidad del impulso ultrasónico, que se calcula midiendo el tiempo que tardan los pulsos en llegar a cada transductor.

Cuando la velocidad de flujo es cero, el tiempo que tarda un pulso en viajar desde un transmisor al otro es: 

Por lo tanto:

Al conocer el área de la sección transversal de la tubería y la velocidad del fluido, se puede calcular fácilmente el caudal volumétrico, junto con el caudal másico, utilizando las siguientes ecuaciones:

Aunque el uso de ultrasonidos para medir caudales en tuberías en sistemas de vapor tiene algunas ventajas muy importantes comparados con otros principios de medición de caudal, solo se pueden utilizar con precisión en los fluidos de una sola fase. Por lo tanto, la presencia de revaporizado o de aire, por ejemplo, en una línea de retorno de condensado, afectará considerablemente en la precisión de la lectura. 

Ya que estás interesado en medir caudales en tuberías en sistemas de vapor a través de ultrasonidos, te invitamos a conocer este ejemplo de medición de caudal de placa orificio para vapor, así como también suscribirte al Newsletter de Vapor para La Industria, un recurso que te servirá para recibir más contenido sobre las nuevas tendencias del vapor industrial, como las ecuaciones para aplicar el Teorema de Bernoulli en el tubo Pitot en sistemas de vapor.