Surface Acoustic Waves (SAW)
Los clientes de Bürkert utilizan la tecnología SAW para la medición en línea de caudales de líquidos mediante el innovador y apreciado caudalímetro Tipo 8098 FLOWave. En este artículo resumen conocerá más detalles acerca de los principios básicos de la tecnología SAW, el principio de medición, sus beneficios y sus ventajas, así como algunos ejemplos en los que ya se viene utilizando esta tecnología desde hace años.
Principios básicos
La abreviatura «SAW» significa «Surface Acoustic Waves» («ondas acústicas superficiales» en inglés). Por tanto, se refiere a aquellas ondas que se propagan a lo largo de superficies. El tipo de propagación es comparable a la propagación de las ondas cuando se produce una actividad sísmica, por ejemplo un terremoto.
Por medi ode la tecnología SAW, estas ondas superficiales pueden generarse artificialmente en miniatura. En los caudalímetros FLOWave, estas ondas superficiales se propagan a lo largo de la tubería de medición del sensor, por lo que dichas ondas superficiales acústicas se pueden utilizar para medir el caudal de los líquidos. El uso de las ondas SAW para la medición de caudales ha sido patentado por Bürkert.
Explicación del principio de medición SAW
La generación de las ondas superficiales se produce mediante los denominados transductores interdigitales (en inglés, «interdigital transducer», abreviado IDT). Se colocan en determinadas zonas de la tubería de medición FLOWave. Un impulso eléctrico enviado con una frecuencia del orden de 1 MHz estimula los IDT, haciendo que generen ondas SAW.
A partir del punto de generación de esa estimulación se propaga un frente de onda a lo largo de la superficie de la tubería y del fluido. El frente de onda se «reflejará» en la tubería de medición, e irá atravesando el fluido que hay en el interior de la tubería.
Descripción detallada de la secuencia indicada en el vídeo
Determinación de los valores medidos
La diferencia de tiempo entre la duración de la propagación de la señal de medición en el sentido de avance y en sentido de retroceso del líquido de circula es proporcional a la velocidad de circulación. A partir de estos valores medidos, se puede calcular el caudal volumétrico. La medición de la temperatura se realiza a través de un sensor de temperatura digital integrado.
A partir parámetros calculados por ese método como la temperatura, densidad, velocidad de flujo y caudal volumétrico, también se puede determinar el caudal másico.
Otras funciones especiales derivadas de los valores de proceso (factor de diferenciación, factor de transmisión acústica, concentración de determinadas mezclas) ofrecen información adicional sobre los respectivos líquidos, por ejemplo la detección de burbujas de gas o de partículas sólidas, o la detección de cambios de fluido.
Ventajas
Del uso de la tecnología SAW surgen numerosas ventajas en el ámbito de la medición industrial de caudales de líquidos:
Solamente se necesita una tubería (de acero inoxidable 316L / 1.4435)
- No hay más piezas en contacto con el fluido
- Medición higiénica y sin contacto
- Sin piezas en movimiento – 100% libre de desgaste
- No se producen estrechamientos ni caídas / pérdidas de presión
Medición de diferentes parámetros
- Un solo equipo para la determinación de varios parámetros
- Menos gastos en gestión de activos / equipos
- Monitorización completa
- Funciones especiales para la detección de burbujas de gas, partículas sólidas o cambios de fluido
Robusto y apto para la industria
- Gracias a la elevada frecuencia de estimulación, del orden de 1 MHz, n ose producen averías por vibraciones del equipo
- Sin efectos magnéticos o eléctricos que influyan en la medición
- La medición es independiente de la conductividad del fluido y, por tanto, se puede realizar cuando la conductividad es mínima o nula
Compacto y ligero
- Ocupa poco espacio, lo que permite reducir el tamaño de las máquinas e instalaciones
- Instalación y puesta en marcha sencillas
- N ose necesitan soportes o refuerzos adicionales
- Mínimos gastos en mantenimiento, p.ej. al respetar los intervalos de mantenimiento prescritos
Ejemplos de aplicación
La tecnología SAW se utiliza especialmente en entornos altamente higiénicos dentro del sector farmacéutico y biotecnológico, además de la industria alimentaria y de las bebidas. Cientos de clientes confían desde hace años en la innovadora medición de caudales con FLOWave, bien sea para garantizar la calidad de productos farmacéuticos, para detectar cambios de fluidos, para medir caudales en circuitos de WFI o paradosificar aceite alimentario.
Encontrará más información y ejemplos de proyectos de empresas líderes que han utilizado FLOWave con éxito en el sector farmacéutico y alimentario en la siguiente página web.