Introdução à tecnologia de sensores de fluxo Coriolis

Os sensores de caudal de Coriolis representam soluções de instrumentação avançadas para medir os caudais de massa utilizando o princípio do efeito de Coriolis.Estes dispositivos ganharam ampla adoção em todas as indústrias, incluindo petróleo e gásOs sensores de fluxo Coriolis modernos atingem precisões de até ± 0.1% da leitura e oferecer capacidades de medição multivariáveis, incluindo o caudal de massa, densidade, temperatura e fluxo de volume.A sua capacidade de fornecer medição direta do caudal de massa sem exigir compensação de temperatura ou pressão torna-os ideais para aplicações que exigem alta precisão e fiabilidadeO mercado global de sensores de fluxo Coriolis continua a expandir-se, impulsionado pela crescente demanda por otimização de processos, aplicações de transferência de custódia e conformidade com os padrões internacionais.

Princípios de funcionamento e mecanismos de medição

Os sensores de fluxo de Coriolis operam com base no efeito de Coriolis, onde um tubo vibratório experimenta um movimento de torção quando o fluido flui através dele.O sensor consiste em uma estrutura de tubo vibrante que é excitado em ressonância por um sistema de acionamentoÀ medida que o fluido flui através do tubo vibratório, a força de Coriolis faz com que o tubo se torça, criando uma mudança de fase entre os sinais de vibração de entrada e saída.Esta mudança de fase é diretamente proporcional ao caudal de massa do fluidoO sensor mede esta mudança de fase utilizando sensores ópticos ou eletromagnéticos localizados em ambas as extremidades do tubo.a frequência de ressonância do tubo vibratório varia com a densidade do fluido, permitindo a medição simultânea da densidade e da temperatura. Esta capacidade multivariável permite o cálculo do caudal volumétrico e das medições da concentração,O Coriolis é um instrumento versátil para aplicações de controlo de processos..

Principais cenários de aplicação em todas as indústrias

Os sensores de fluxo Coriolis satisfazem necessidades críticas de medição em diversos sectores industriais.indústria do petróleo e do gás, estes sensores são utilizados para transferência de custódia de petróleo bruto, gás natural e produtos refinados, proporcionando medições de alta precisão essenciais para aplicações de medição fiscal.A sua capacidade de suportar altas pressões (até 1722 bar) e temperaturas extremas torna-as adequadas para a produção de energia a montante.A Comissão adoptou, em 1 de Janeiro, uma proposta de regulamento (CE) que estabelece as modalidades de aplicação do n.o 1 do presente artigo.Indústria de transformação químicaO sistema utiliza sensores Coriolis para medir substâncias químicas corrosivas, solventes e meios agressivos, com materiais como o Hastelloy e o titânio garantindo a compatibilidade com ambientes adversos.setores farmacêuticos e biotecnológicos, estes sensores proporcionam uma dosagem precisa dos ingredientes farmacêuticos ativos (API) e monitorizam os meios de cultura celular com uma precisão de até 0,1%, garantindo a qualidade do produto e a conformidade com a regulamentação.Indústria de alimentos e bebidasbenefícios dos sensores sanitários Coriolis com compatibilidade Clean-in-place (CIP) para a medição de ingredientes como leite, xaropes e bebidas,mantendo a consistência da receita e os padrões de higieneOutras aplicações incluem:Tratamento de águas e águas residuaispara controlo de dosagem química,geração de energiapara medição de combustível, eSistemas de climatizaçãopara a otimização de energia.

Vantagens e capacidades técnicas

Os sensores de fluxo Coriolis oferecem vantagens significativas em relação às tecnologias tradicionais de medição de fluxo.medição directa do caudal de massa, eliminando a necessidade de compensação de temperatura e pressão exigida pelos medidores de caudal volumétricos.alta precisão(± 0,1% a ± 0,5% da leitura) eExcelente repetibilidade(± 0,05%), tornando-os adequados para aplicações de transferência de custódia onde a precisão de medição é crítica.Proporção de desvio de largura(até 100:1), permitindo uma medição precisa em condições de fluxo variáveis sem necessidade de múltiplos instrumentos.não afectados pelas propriedades dos fluidosO sistema de medição da viscosidade, da densidade, da temperatura e da pressão, fornecendo medições estáveis em condições dinâmicas de processo.Capacidade de medição multivariávelpermite a medição simultânea do fluxo de massa, densidade, temperatura e fluxo de volume, reduzindo a necessidade de instrumentação adicional.sem partes móveis, resultando em necessidades mínimas de manutenção e uma longa vida útil em comparação com os medidores de caudal mecânicos.Capacidade de medição bidirecionalpermite o acompanhamento dos fluxos para a frente e para trás, enquantoProtocolos de comunicação digital(HART, PROFIBUS, Modbus) permitem uma integração contínua com sistemas de controlo e plataformas IoT para monitorização e análise de dados em tempo real.

Considerações de aplicação e orientações de selecção

A implementação bem-sucedida dos sensores de caudal de Coriolis exige uma atenção cuidadosa aos requisitos de instalação.O sensor deve ser instalado num local com vibrações e flutuações de temperatura mínimasÉ essencial uma montagem adequada, com o sensor apoiado de forma segura na tubulação do processo utilizando grampos de tubulação padrão em ambos os lados.Para aplicações líquidas, a instalação vertical com fluxo ascendente é recomendada para evitar a captura de ar nos tubos, enquanto as aplicações de gás devem ser instaladas com fluxo descendente para evitar o acúmulo de líquido.O sensor requer um perfil de fluxo totalmente desenvolvido, mas ao contrário de outros medidores de fluxo, os sensores de Coriolis não exigem longas corridas de tubos retos a montante ou a jusante devido à sua insensibilidade à distorção do perfil de velocidade.A fixação adequada à terra é fundamental para evitar interferências elétricasPara aplicações com bolhas de ar ou gás trazidas, deve ser instalado um eliminador de ar a montante para garantir medições precisas.A selecção deve considerarTamanho e material dos tubos,Características do fluido(temperatura, pressão, viscosidade),Requisitos de precisão, eTipo de sinal de saídaassegurar um desempenho óptimo e compatibilidade com os sistemas de controlo existentes.

Tendências futuras e desenvolvimento tecnológico

A tecnologia do sensor de fluxo Coriolis continua a evoluir com vários avanços significativos.Integração da IIoTpermite a comunicação sem fio através de protocolos como WirelessHART e LoRaWAN, facilitando o monitoramento em tempo real e análises baseadas em nuvem para manutenção preditiva e otimização de processos.Sensores inteligentesOs microprocessadores incorporados oferecem diagnósticos avançados, capacidades de autocalibração e recursos de manutenção preditiva, reduzindo o tempo de inatividade e os custos de manutenção.Miniaturizaçãoatravés da tecnologia MEMS produz sensores compactos e eficientes em termos energéticos adequados para aplicações de espaço limitado e dispositivos portáteis de medição de fluxo.Medição com várias variáveisAs capacidades permitem que sensores individuais medam fluxo, densidade, temperatura e pressão simultaneamente, reduzindo a complexidade do sistema e os custos de instalação.Integração de inteligência artificialmelhorar a precisão em condições difíceis, enquanto o diagnóstico baseado em IA detecta o acúmulo de revestimento ou a degradação do desempenho antes de ocorrerem falhas.A convergência destas tecnologias com a Indústria 4.0 ecossistemas integrarão ainda mais os sensores de fluxo Coriolis em operações industriais automatizadas e sustentáveis, reforçando o seu papel nas iniciativas de fabricação inteligente e otimização de processos.

- Endress+Hauser

-Allen Bradley

- Yokogawa.

- MTL

- P+F

- Mais produtos