En los procesos industriales donde la medición precisa del flujo de líquido afecta directamente a la eficiencia, la seguridad y el control de costos, los medidores de flujo tradicionales a menudo fallan.Obstrucción por medios viscosos, y la necesidad de costosos cierres para el mantenimiento han afectado durante mucho tiempo a las operaciones en sectores como la petroquímica, el tratamiento del agua y la fabricación.Entra en Yokogawa Ultrasonic Flow Meters, una solución innovadora ejemplificada por el Ultra YEWFLO-UYF200Basados en décadas de experiencia de Yokogawa en la medición del flujo (desde la creación de los medidores de flujo de vórtices en la década de 1970), estos dispositivos basados en ultrasonidos redefinen la confiabilidad, la precisión, la precisión y el rendimiento de los dispositivos.y facilidad de uso para aplicaciones líquidasEste artículo responde a la pregunta crítica: ¿Por qué los medidores de flujo ultrasónicos Yokogawa son la mejor opción para los equipos industriales modernos?ventajas técnicas, y el impacto en el mundo real en todas las industrias.

La evolución de los medidores de flujo ultrasónicos de Yokogawa: resolver los puntos débiles tradicionales
Yokogawa ha sido líder en medición de flujo durante más de 50 años, lanzando su primer medidor de flujo de vórtice industrial (el YEWFLO) en 1979.000 unidades de YEWFLO en todo el mundoSin embargo, los modelos convencionales de YEWFLO basados en la detección de vórtices basados en tensión se enfrentaban a limitaciones significativas para la medición de líquidos:
- Susceptibilidad a las vibraciones: las vibraciones de las tuberías (comúnmente en refinerías o centrales eléctricas) distorsionan las lecturas, lo que da lugar a datos de flujo inexactos.
- Riesgos de obstrucción: líquidos o residuos viscosos (por ejemplo, lodo, óxido) pegados a los sensores integrados, reduciendo la sensibilidad con el tiempo.
- Apagones costosos: los sensores se incorporaron en los sumideros de vórtice, lo que significa que su reemplazo requería detener el flujo de fluidos, interrumpir las operaciones y aumentar el tiempo de inactividad.

Para corregir estas lagunas, Yokogawa desarrolló el **Ultra YEWFLO-UYF200**, el buque insignia de su línea de medidores de flujo ultrasónicos de Yokogawa.eliminación de los defectos tradicionales al tiempo que aumenta la precisión y la flexibilidad.

Hoy en día, los medidores de flujo ultrasónicos de Yokogawa se fabrican en cuatro instalaciones globales, lo que garantiza una calidad constante y una entrega rápida para las industrias de todo el mundo.

Cómo funcionan los medidores de flujo ultrasónicos de Yokogawa: ciencia respaldada por la precisión
Yokogawa Ultrasonic Flow Meters operate on two core principles—Karman Vortex Shedding (for flow rate correlation) and ultrasonic phase demodulation (for reliable vortex detection)—working in tandem to deliver precise, las mediciones sin interferencias.

1El derramamiento del vórtice de Karman: la base del cálculo de la tasa de flujo
Cuando el líquido fluye a través de un arrojador de vórtices fijo (un obstáculo de forma especial dentro de la tubería del medidor), se forman vórtices alternos río abajo.La frecuencia de estos vórtices ((f)) es directamente proporcional al caudal del líquido (Q)), descrito por la ecuación:
[ f = K cdot Q ]
Aquí, (K) (el factor K) es un valor casi constante en un amplio rango de números de Reynolds (una medida de la turbulencia del fluido) una ventaja clave de los medidores de flujo basados en vórtices.Yokogawa optimizó la geometría del shedder para mantener una estabilidad del factor K de ±00,5% a través de los números de Reynolds de 10.000 a 300.000 (cuando se mide el agua en tuberías de 50 mm).Esto garantiza la precisión incluso cuando las velocidades de flujo o el cambio de viscosidad del líquido son críticos para los procesos de lote o sistemas de demanda variable..

2Demodulación de fase por ultrasonidos: la innovación que elimina las interferencias
A diferencia de los medidores de vórtice convencionales, los medidores de flujo ultrasónicos de Yokogawa utilizan ondas ultrasónicas (no sensores de tensión) para detectar vórtices, eliminando los problemas de vibración y obstrucción.
- Transmisión ultrasónica: los elementos piezoeléctricos (ubicados en soportes de acero inoxidable) transmiten ondas ultrasónicas de 1,2 MHz a través de la pared del tubo del medidor.Un receptor en el lado opuesto detecta las ondas.
- Cambios de fase inducidos por vórtices: los vórtices alternan la dirección de propagación de la onda ultrasónica, cambiando el tiempo de viaje de las ondas.Esto crea un cambio de fase sincronizado con la frecuencia del vórticeLa amplitud de desplazamiento de fase ((phi)) se calcula utilizando:
[ phi = frac{2pi f_c D m nu} {C ^ 2} cdot sinomega t ]
Donde:
- (f_c) = frecuencia de onda ultrasónica
- (D) = Diámetro interno del tubo
- (m) = coeficiente de modulación (fijado por el diseño del depurador/sensor)
- (nu) = Velocidad del fluido
- (C) = velocidad ultrasónica en fluido estacionario
- (omega) = frecuencia angular de los vórtices
- Procesamiento de la señal: el convertidor del medidor demodula la señal de desplazamiento de fase, filtrando el ruido y convirtiéndolo en una lectura clara de la frecuencia del vórtice.Esta frecuencia se utiliza para calcular el caudal mediante la ecuación del factor K.

Este enfoque ultrasónico ofrece dos beneficios que cambian el juego:
- Inmunidad a las vibraciones: Las vibraciones de las tuberías no afectan a la transmisión de ondas ultrasónicas, lo que garantiza lecturas estables en entornos de alta vibración (por ejemplo, cerca de bombas o compresores).

- Sensibilidad a bajo flujo: la intensidad de la señal es proporcional a la velocidad del fluido (contra la velocidad al cuadrado en metros basados en tensión),que permite una medición precisa de bajos caudales, ideal para aplicaciones como dosificación química o detección de fugas.

Características clave de los medidores de flujo ultrasónicos de Yokogawa: Construidos para ser confiables y fáciles de usar
Los medidores de flujo ultrasónicos Yokogawa (como el Ultra YEWFLO-UYF200) están diseñados teniendo en cuenta las necesidades industriales, con diseños modulares, materiales duraderos,y funcionalidades inteligentes que reducen el mantenimiento y aumentan el tiempo de actividad.

1Construcción robusta para ambientes hostiles
- Vibrator de vórtice integrado: el tubo del medidor (disponible en tipos de oblea o brida) se fabrica mediante fundición de inversión, que fusiona el vidriador de vórtice en una sola pieza.Esto minimiza la fuga de ondas ultrasónicas y la atenuación, mejorando la relación señal/ruido (S/N) para obtener lecturas más claras.
- Diseño de sensores a prueba de fugas: los sensores están montados fuera de la tubería, con una sección soldada con enchufe que evita el contacto del líquido.La soldadura con láser YAG garantiza que los soportes de los sensores sean a prueba de llamas y resistentes a la corrosión, perfectos para aplicaciones petroquímicas o de aguas residuales.
- Compatibilidad acústica: la sección de enchufe de la tubería y los soportes de los sensores están diseñados para ser un múltiplo entero de 1⁄2 de la longitud de onda ultrasónica ((lambda)), maximizando la eficiencia de transmisión de la onda.Sensores de unión de aceite de silicona resistentes al calor en la tubería, mejorando aún más el rendimiento acústico.

2. Reemplazo de sensores en línea: No más apagones
Una característica destacada de los medidores de flujo ultrasónicos de Yokogawa es su capacidad para reemplazar los sensores ** sin detener el flujo de fluido **.Los sensores de Yokogawa son externos y modulares.Los técnicos pueden sustituirlos en minutos, reduciendo los tiempos de inactividad no planificados hasta en un 90% y eliminando las pérdidas de ingresos por procesos detenidos.

3Conversores inteligentes en miniatura
- Diseño compacto: uso de circuitos integrados específicos de aplicación (ASIC),Yokogawa redujo el convertidor para que coincidiera con el tamaño de sus populares transmisores de la serie EJA, reduciendo el peso a ~ 60% de los convertidores convencionales YEWFLOEsto ahorra espacio en los paneles de control y simplifica la instalación.
- Ajuste automático de parámetros: La CPU del convertidor optimiza automáticamente la configuración del filtro, la ganancia y las puertas de detección en función del tamaño del tubo y la velocidad ultrasónica.Esto significa que un modelo de convertidor funciona para todos los tipos de líquidos y diámetros de tuberías (desde pequeñas líneas de 15 mm hasta grandes tuberías de 300 mm).
- Conectividad digital: por primera vez en la línea de medidores de vórtices de Yokogawa, el convertidor admite comunicación en línea (por ejemplo, HART, Modbus) y salidas analógicas (420 mA) y de pulso simultáneas.Esto permite compartir datos en tiempo real con los sistemas de control (eEn la actualidad, la industria de la informática es una de las principales fuentes de información de la UE.