¿Qué es un medidor de flujo de masa?
Un medidor de flujo de masa es un dispositivo utilizado para medir el flujo de un fluido o gas que pasa a través de un tubo en un tiempo fijo. El flujo de masa en este sentido se refiere al peso y no al volumen de la sustancia. La medición del flujo de masa se usa en una variedad de aplicaciones científicas e industriales y se logra con uno de los dos tipos comunes de medidores de flujo de masa: el medidor de inercia o Coriolis y el medidor de flujo de masa térmica.
El flujo de masa, no confundido con el flujo volumétrico, es una medida de la masa de fluido o gas más allá de un punto fijo en un marco de tiempo específico. La unidad de medida estándar para el flujo masivo es de libras por segundo o kilogramos por segundo en lugar de galones o litros por segundo. Estas medidas se realizan con uno de los dos tipos diferentes de medidor de flujo de masa. El primero hace uso de un fenómeno natural conocido como el efecto Coriolis para medir el flujo de masa. El segundo tipo hace uso de los principios de transferencia térmica.
El Coriolis o el medidor de flujo de masa inercial utiliza fluidos que fluyen a través de una disposición de tubos que están sujetos a una fuerza vibratoria semicircular inducida. El efecto Coriolis resultante conduce a la oscilación en diferentes partes de la disposición del tubo que se aleja fuera de fase. La extensión de este cambio de fase es directamente proporcional al flujo de masa del fluido en el tubo. Los sensores colocados en el tubo miden la amplitud, la frecuencia y el cambio de fase de estas oscilaciones. El flujo de masa del fluido se extrapola de las lecturas del sensor.
El segundo tipo común de medidor de flujo de masa, la variante térmica, utiliza el principio de transferencia de calor en condiciones controladas para calcular las tasas de flujo. El gas o el fluido se pasa a través de un tubo donde se expone a una fuente de calor. A medida que las moléculas de fluido pasan la fuente de calor, absorben la energía térmica, enfriando así la fuente. Cuanto mayor sea la masa de fluido que pasa la fuente de calor, mayor será el efecto de enfriamiento.
La velocidad a la que se realiza la transferencia de energía molecular es una constante conocida, y la extensión del enfriamiento es una variable medible. Estos dos factores se utilizan para calcular el número de moléculas que han pasado sobre la fuente de calor en un período determinado. A partir de este resultado, se calcula el flujo de masa exacto. Un perfil térmico detallado del fluido y sus características de flujo también se pueden aprender de los resultados de la transferencia térmica.