Medidor de caudal másico de gas térmico tipo brida

El caudalímetro másico térmico (TMF) es un caudalímetro másico directo basado en el principio de difusión de calor, utilizado principalmente para la medición del caudal másico de gases o líquidos. Su principio fundamental consiste en calcular el caudal másico midiendo el efecto refrigerante del fluido al circular por el elemento calefactor o su cambio de temperatura tras absorber calor.

1. Principio de funcionamiento

1. Aplicación de la ley de conducción del calor

- El sensor contiene dos sensores de temperatura de referencia: uno como elemento calefactor (sensor de velocidad) y el otro para detectar la temperatura del fluido (sensor de temperatura). Cuando el fluido fluye, absorbe calor, lo que genera una señal de diferencia de temperatura entre los dos sensores, proporcional al caudal másico.

- El cálculo del caudal se realiza mediante el método de diferencia de temperatura constante (manteniendo una diferencia de temperatura constante entre el elemento calefactor y el fluido) o el método de potencia constante (potencia de calentamiento fija, midiendo los cambios de diferencia de temperatura), sin necesidad de compensación de temperatura ni presión.

2. Estructuras clave y características técnicas

1. Diseño sin partes móviles

- El sensor no tiene partes móviles mecánicas, ofrece una alta resistencia a las vibraciones, alta fiabilidad y requiere poco mantenimiento.

2. Amplio rango y alta precisión

- La relación de rango puede alcanzar 100:1 o incluso 1000:1, lo que resulta adecuado para caudales bajos (como 0,01 m/s) y tuberías de gran diámetro, con una precisión habitual de ±0,5 % a 3 %.

3. Material y adaptabilidad

- Las piezas en contacto con el líquido están fabricadas con materiales resistentes a la corrosión (como acero inoxidable 316L, aleación C22), lo que permite soportar altas temperaturas (hasta 500 °C), altas presiones (PN 40) y medios corrosivos.

4. Flexibilidad de instalación

- Tipo de inserción: apto para tuberías de DN80 a 6000 mm, instalación presurizada (válvula de bola).

- Tipo de sección de tubería: precalibrada de fábrica, ideal para tuberías de diámetro pequeño o para aplicaciones de alta precisión.

3. Principales áreas de aplicación

1. Monitoreo de gases industriales

- Medición de gas natural, hidrógeno y gas combustible, control del caudal de aire comprimido y gestión de gases en procesos de fabricación de semiconductores.

2. Protección ambiental y energía

- Recuperación de biogás, monitoreo de emisiones de gases de combustión y control del caudal de aireación en el tratamiento de aguas residuales.

3. Escenarios especiales

- Detección de gases a alta temperatura (como el suministro de gas de horno), medios corrosivos (como el cloro) y pequeñas fugas de caudal.

4. Ventajas y limitaciones

- Ventajas:

- Salida directa del caudal másico, sin necesidad de compensación de temperatura ni presión;

- Diseño con baja pérdida de presión, bajo consumo energético;

- Respuesta rápida (2-10 segundos).

- Limitaciones:

- Aplicabilidad limitada en la medición de líquidos (solo en escenarios de caudal pequeño);

- Los cambios en la conductividad térmica del medio pueden afectar la precisión.

Los medidores de caudal másico térmico se han convertido en la opción principal para la medición del caudal de gas en el control de procesos industriales gracias a su estructura simple, respuesta rápida y amplias ventajas, y continúan expandiendo los límites técnicos en el campo del microflujo de líquidos.