1. El efecto Coriolis en los caudalímetros másicos: conceptos básicos, usos y beneficios
El efecto Coriolis está relacionado con el movimiento, por lo que utilizaremos un ejemplo en movimiento para ilustrarlo. Imagine que está sentado en un tiovivo en marcha y quiere lanzar una pelota a alguien que también está dentro del tiovivo. Si le lanza la pelota en línea recta, no lo alcanzará. Además, desde su perspectiva, parecerá que la bola haya sido desviada por una fuerza invisible. La razón es el efecto Coriolis. Este ejemplo nos muestra que el efecto Coriolis es cuestión de percepción: fuera del sistema en rotación (en nuestro ejemplo, fuera del tiovivo) la pelota se desplaza en línea recta, pero, desde el punto de vista del lanzador, se desvía y traza una curva.
El efecto Coriolis juega un papel importante en la Tierra
El principio de Coriolis también existe en la Tierra, ya que esta gira y, por tanto, es un sistema en rotación. Aunque no percibimos la rotación, el efecto Coriolis se produce y ejerce una gran influencia en nuestro entorno. Por ejemplo, el efecto Coriolis es responsable de fenómenos meteorológicos como los huracanes, afecta a las corrientes oceánicas y produce el campo magnético de nuestro planeta.
¿Sabía que el efecto Coriolis afecta también a la dirección en la que giran los ciclones? En el hemisferio norte, giran hacia la derecha, mientras que al sur del ecuador giran a la izquierda.
¿Pero qué es exactamente el efecto Coriolis? ¿Y qué tiene que ver con la medición del caudal másico?
Los conceptos básicos del efecto Coriolis
¿Qué es el efecto Coriolis y de dónde procede?
Si un cuerpo se mueve a lo largo del eje de rotación de un sistema rotatorio, entra en acción el efecto Coriolis, además de la fuerza centrífuga. Sin embargo, esto solo ocurre desde la perspectiva del observador que se encuentra dentro del sistema en movimiento. Desde la perspectiva exterior, el objeto se seguiría moviendo en línea recta.
Ley de inercia
La ley de inercia de Newton dice que un objeto permanece en el mismo estado si ninguna fuerza externa actúa sobre él. Es decir, el cuerpo se encontrará en un estado de reposo o en un movimiento lineal uniforme hasta que alguna fuerza externa lo obligue a cambiar de estado o dirección de movimiento.
El efecto Coriolis
Desde un punto de vista físico, el efecto Coriolis es una de las fuerzas de inercia que se pueden percibir (además de la fuerza centrífuga) cuando el objeto se mueve a lo largo del eje de rotación. Para el observador, parece que el objeto se acelera continuamente. El efecto Coriolis lleva el nombre del científico francés Gaspard Gustave de Coriolis, quien lo examinó y analizó matemáticamente en 1835.
El principio de medición de caudal por Coriolis
El principio de Coriolis se puede utilizar para la medición de caudales. En este caso, se hace que un tubo oscile para representar el sistema giratorio mencionado anteriormente. El eje del disco corresponde a la suspensión de la tubería.
Este principio de medición tiene diferentes versiones:
- con tubo
- con dos tubos paralelos
- con tubos rectos
- con tubos doblados
En el ejemplo, se colocan dos tubos uno al lado del otro y se sujetan en ambos extremos (entrada y salida). Un impulso los estimula y se ponen en movimiento. Sin caudal, los dos tubos oscilan simétricamente entre la entrada y la salida: La señal detectada en la entrada está en concordancia de fase con la señal de la salida. Es decir, no se produce ningún cambio de fase entre ellos.
Más medio = mayor cambio de fase
El caudal cambia la masa de los tubos y provoca así un cambio de fase entre las dos señales. Para ello tenga en cuenta que: Cuanto más medio fluye, mayor es el cambio de fase, lo que cambia proporcionalmente al caudal másico del medio que fluye a través de los tubos.
Otros parámetros: cambio de frecuencia natural
Dado que el principio de medición de Coriolis es independiente de los parámetros termodinámicos y solo mide la masa pura, se puede aplicar a cualquier fluido, independientemente de que sea líquido o gaseoso. Además del cambio de fase, también es posible medir el cambio de frecuencia natural, que es proporcional a la densidad del medio que fluye y, por lo tanto, ofrece otro parámetro determinable. De este modo, se puede determinar el caudal actual.
¿Por qué y con qué finalidad se mide el caudal?
El caudal es un referente adecuado para la medición exacta de volumen y masa, por ejemplo, en aditivos. De este modo, se sientan las bases para una secuencia de proceso óptima.
Además, el caudal puede servir como función de control para las normas de higiene aplicables: el medio de limpieza debe fluir a través del tubo a una cierta velocidad para poder eliminar de manera óptima el biofilm.
¿Dónde se aplica el principio de Coriolis?
Básicamente, este principio de medición se puede utilizar para medir líquidos, gases y vapores. Para ello se utilizan distintos tubos, según el medio.
La tecnología Coriolis se puede utilizar independientemente de las propiedades del medio (conductividad, densidad, viscosidad, etc.). Gracias a ello, se pueden medir prácticamente todas las sustancias. El principio de Coriolis también se puede utilizar a altas temperaturas y presiones, así como en áreas potencialmente explosivas.
¿Qué ventajas le ofrecen los caudalímetros másicos y los reguladores de caudal másico Coriolis en la dosificación?
Una ventaja exclusiva es que el caudal másico se puede medir directamente con los caudalímetros másicos Coriolis.
✓ Alta precisión de medición incluso con pequeñas mediciones de caudal
✓ Sistema de medición universal para masas y densidades, con independencia de:
- La conductividad (también mide líquidos poco conductores, como por ejemplo agua desionizada)
- La densidad de la sustancia medida
✓ Principio de medición multivariable, medición simultánea de:
- Caudal de masa
- Densidad
✓ El líquido solo entra en contacto con el tubo
✓ Sin instalación de piezas móviles
Como puede ver, el principio de Coriolis es fascinante. Pero ¿qué ventajas le ofrece a usted? Los caudalímetros másicos y los reguladores de caudal másico que utilizan este principio le permiten dosificar con precisión, seguridad y rapidez. De este modo, puede optimizar sus procesos de dosificación para cualquier medio y producto. Si lo desea, puede consultar más información sobre el uso de caudalímetros másicos y regulares de caudal másico Coriolis para la dosificación de pequeñas cantidades de líquidos.
Caudalímetro másico y regulador de caudal másico Coriolis
Caudalímetro másico MFM Tipo 8756 Regulador de caudal másico MFC Tipo 875 con bomba de microengranaje anular
Regulador de caudal másico (MFC) / medidor de caudal másico (MFM) para líquidos
- Medición / regulación de caudales hasta 120 kg/h
- Gran precisión y amplio margen de medición
- Gran estabilidad a largo plazo, no requiere compensación del punto cero
- Materiales altamente resistentes al contacto con el fluido
- Aplicable con multitud de líquidos