Medidor de flujo de etiquetas

Un caudalímetro de etiqueta  es uno de los tipos de caudalímetros diseñados para medir el caudal másico o volumétrico de medios líquidos o gaseosos determinando el caudal a través de la sección del canal, y la velocidad está determinada por el tiempo de transferencia a una distancia conocida de cualquier marca introducido artificialmente en el flujo o presente inicialmente en el flujo.

Cómo funciona

El principio de funcionamiento de los caudalímetros de etiquetas se basa en medir el tiempo de transferencia de la etiqueta por el caudal. Los marcadores se introducen artificialmente en el flujo o están inherentemente presentes en el flujo, como burbujas de gas o partículas sólidas en un flujo de líquido.

Los dispositivos con marcas introducidas artificialmente en el flujo consisten en un generador de marcas y sensores para el paso de marcas en la zona de sensibilidad del sensor.

Tipos de etiquetas y sensores de etiquetas introducidos artificialmente

Etiquetas introducidas artificialmente: una pequeña porción de la sustancia indicadora se introduce impulsivamente en el flujo o cambia localmente los parámetros de la propia sustancia del flujo. Estas etiquetas se dividen en:

Una pequeña dosis de una sustancia radiactiva que contiene una pequeña cantidad de cualquier isótopo radiactivo, generalmente con radiactividad gamma , se pulsa en el flujo, en comparación con la tasa de flujo . Los sensores de la etiqueta son detectores de radiación ionizante . Como isótopo radiactivo, se eligen isótopos con una vida media corta, por ejemplo, indio-111 con una vida media de 2,8 días para reducir la contaminación radiactiva posterior del medio medido.

El generador de etiquetas de alguna manera cambia los parámetros de flujo localmente de tal manera que el sensor de etiquetas aplicado puede determinar el cambio en este parámetro. Estas etiquetas incluyen:

• impureza  : por ejemplo, para medir el flujo de agua dulce, se utiliza la inyección de una solución concentrada de sal común en el flujo. La mezcla de sal aumenta significativamente la conductividad eléctrica del agua, y este cambio de conductividad se registra mediante un medidor de resistencia eléctrica. Se introduce algo de freón de bajo punto de ebullición , tetracloruro de carbono u otro gas fácilmente detectable en las corrientes de gas. Los sensores de las marcas son detectores de fugas ;
• ionización  : se crea un área de gas ionizado en el flujo de gas, creada ya sea por una chispa eléctrica o por un fuerte calentamiento local a ionización térmica (por ejemplo , una chispa láser ), o por una fuente de radiación radiactiva ionizante. Sensor de etiquetas - medidor de conductividad eléctrica de gas ;
• térmico  : los pulsos del generador de etiquetas calientan localmente el flujo, por ejemplo, mediante el calentamiento pulsado del cable, y un termómetro de alta velocidad sirve como sensor de etiquetas;
• óptico  : se introduce una falta de homogeneidad óptica en el flujo, que difiere del flujo en propiedades ópticas, por ejemplo, color, índice de refracción o propiedades de dispersión, mientras se usa uno u otro sensor óptico;
• RMN (resonancia magnética nuclear): generalmente se usa RMN de protones . Al pasar a través de una sección con un fuerte campo magnético , los momentos nucleares de los protones de hidrógeno se orientan a lo largo del campo, y llevados a cabo por el flujo de este campo magnético local, las marcas de RMN son luego detectadas por la radiación electromagnética resultante de la reorientación de los momentos magnéticos de protones en un campo magnético con una dirección diferente del vector de intensidad .

Determinación del consumo

Un parámetro informativo es el tiempo de transferencia de la etiqueta por el flujo desde la fuente de entrada de etiquetas al convertidor primario instalado aguas abajo, o al pasar la etiqueta contra dos sensores de etiquetas con una distancia conocida entre ellos. De esta manera, se mide la velocidad del medio en el canal y el caudal volumétrico del medio se mide a partir de la velocidad y la sección transversal conocida del canal.

Sin tener en cuenta factores secundarios, por ejemplo, la falta de uniformidad del campo de velocidad a lo largo de la sección transversal del flujo, el tiempo de transferencia se relaciona con el caudal de la siguiente manera:

donde  es el tiempo de transferencia, s;

Sobre la base del caudal medido y la sección transversal conocida del canal , se determina el caudal volumétrico :

Véase también

Medidores de flujo

Notas

Literatura

• Kremlevsky P.P. Caudalímetros y contadores de la cantidad de sustancias: Libro de referencia: Libro. 2 / Bajo el general edición E. A. Shornikova. - 5ª ed., revisada. y adicional - San Petersburgo: Politécnico, 2004. - 412 p.