Guía de selección de caudalímetros ultrasónicos

Guía de selección de caudalímetros ultrasónicos

1. Primer paso: Selección del principio de medición y adaptación al medio

Los caudalímetros ultrasónicos se dividen principalmente en tipos de tiempo de tránsito y Doppler.

1.1 Método de tiempo de tránsito (principal y preferido)

- Medio aplicable: líquidos limpios, monofásicos (agua del grifo, agua pura, petróleo crudo, aceite de transferencia de calor, etc.) con pocas partículas o burbujas (sólidos en suspensión ≤100ppm, burbujas ≤5%).

- Ventajas: alta precisión (±0.5%~±1%), amplio rango de turndown (≥100:1), buena estabilidad, adecuado para transferencia de custodia y medición de energía.

- No aplicable: aguas residuales, lodos, medios con altas partículas o burbujas.

1.2 Método Doppler

- Medio aplicable: líquidos turbios con partículas o burbujas en suspensión (aguas residuales, pulpa de mineral, pulpa de papel, aguas residuales), que requieren partículas/burbujas ≥100ppm, tamaño de partícula ≥0.05mm.

- Ventajas: fuerte anti-interferencia, adecuado para monitoreo de medios sucios.

- Desventajas: menor precisión (±1%~±5%).

1.3 Parámetros clave del medio

- Temperatura: estándar -20℃~80℃; tipo de alta temperatura hasta 200℃.

- Presión: tipo en línea 1.6~10MPa.

- Corrosividad: 316L para uso general; PTFE o Hastelloy para medios fuertemente corrosivos.

2. Segundo paso: Diámetro y número de canales

2.1 Selección del diámetro

Fórmula de caudal:
Q(m³/h) = 0.002827 × D(mm)² × V(m/s)

- Velocidad recomendada: 0.1~10 m/s.

- El flujo normal debe estar dentro del 20%~50% de la escala completa.

2.2 Número de canales

- Diámetro pequeño (DN15~DN100): un solo canal es suficiente.

- Diámetro grande (DN300+) o alta precisión: canales duales/cuatro para mejorar la estabilidad.

3. Tercer paso: Selección del tipo de instalación

表格

Tipo de instalación Aplicación Ventajas Desventajas
Abrazadera Tuberías existentes, sin parada, diámetro grande DN15~DN6000 Sin corte de tubería, sin pérdida de presión Afectado por la pared de la tubería y la incrustación
Inserción Diámetro grande DN80+, monitoreo en línea a largo plazo Alta precisión, estable Requiere perforación durante la parada
En línea (Tubo de flujo) Diámetro pequeño, medición de alta precisión, nuevos proyectos Máxima precisión Requiere corte de tubería, mayor costo

Requisitos clave de instalación

- Requisito de tubería recta: aguas arriba ≥ 10D, aguas abajo ≥ 5D.

- Posición de instalación: instalar horizontalmente en el lateral de la tubería para evitar la acumulación de aire y sedimentos.

4. Cuarto paso: Selección de materiales y accesorios

4.1 Materiales del sensor y del revestimiento

- Sensor: 316L, Hastelloy, Titanio, Tantalio.

- Revestimiento: PTFE, caucho, poliuretano.

4.2 Accesorios clave

- Acoplante: se requiere acoplante ultrasónico especial.

- Compensación de temperatura: estándar para modelos de tiempo de tránsito.

- Medición de energía térmica: sensores de temperatura duales PT1000.

5. Quinto paso: Parámetros eléctricos y ambientales

5.1 Fuente de alimentación y salida

- Alimentación: 220V AC, 24V DC, alimentado por batería/solar.

- Salida: 4–20mA, pulso, RS485 (MODBUS), HART, PROFINET, GPRS/4G/NB-IoT inalámbrico.

5.2 Clase de precisión

- Transferencia de custodia: ±0.5%.

- Control de procesos: ±1.0%.

- Inspección de tuberías: ±1.5%.

5.3 Entorno y protección

- Protección: IP65 para interiores; IP68 para exteriores, pozos o sumergidos.

- Antideflagrante: Ex d IIC T6 para aplicaciones de petróleo y química.

- EMC: mantener alejado de inversores y motores; usar cable blindado y puesta a tierra confiable.

6. Principales errores de selección a evitar

- No usar el tipo de tiempo de tránsito para aguas residuales o lodos.

- No usar el tipo de abrazadera para tuberías de hierro fundido gruesas o con mucha incrustación.

- Asegurar tuberías rectas suficientes: aguas arriba 10D, aguas abajo 5D.

- Eliminar óxido y recubrimiento antes de la instalación con abrazadera.

- Aplicar acoplante uniformemente para evitar huecos de aire.