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Documentos Técnicos

Tecnología de sensores vibratorios Rheonics: desmitificada

La ventaja de Rheonics

Los sensores reónicos emplean resonadores torsionales balanceados patentados.

La temperatura, la presión y las vibraciones externas ofrecen los mayores desafíos para una medición precisa y repetible de la densidad y la viscosidad. Los resonadores torsionales equilibrados Rheonics junto con los algoritmos y la electrónica patentada de la generación 3rd hacen que nuestros sensores sean precisos, confiables y repetibles en las condiciones de operación más duras.

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Los sistemas de sensores reónicos son los mejores en su clase debido a dos ventajas
  • Resonadores ultraestables, construidos sobre una base de más de 30 años de experiencia en materiales, dinámica de vibración y modelado de interacción fluido-resonador que se suman a los sensores más robustos, repetibles y precisos de la industria.
  • Electrónica sofisticada y patentada de la generación 3rd para controlar nuestros sensores y evaluar su respuesta. La excelente electrónica, combinada con un modelo computacional integral, hace que nuestras unidades de evaluación sean las más rápidas y precisas de la industria.

En el corazón de cada sensor Rheonics hay un resonador. ¡Los sensores reónicos siempre están en sintonía con los fluidos que están midiendo!

El resonador vibra en el fluido; El fluido influye en las vibraciones del resonador. Al medir su efecto sobre el resonador, podemos determinar la densidad y la viscosidad del fluido.

DV-horquilla-resonante
Los fluidos influyen en los resonadores reónicos de dos maneras:

Cuanto más denso es el líquido, menor es la frecuencia de resonancia. Un fluido más denso aumenta la carga de masa del resonador.

carga masiva (1)

Cuanto más viscoso es el fluido, más amplio y pequeño es el pico resonante del sensor, la fricción entre el resonador y el fluido aumenta su amortiguación.

amortiguación viscosa (1)

Las propiedades medibles del resonador (su frecuencia resonante y amortiguación) están influenciadas por las propiedades del fluido.

La ventaja torsional

Muchos tipos de sensores de fluidos usan vibraciones laterales. Los viscosímetros de alambre vibrante, por ejemplo, dependen del desplazamiento del alambre perpendicular a su eje largo. Los resonadores de diapasón de flexión tienen dos dientes que vibran como haces en voladizo, con movimiento perpendicular al plano de simetría del diapasón.

En general, los sensores que vibran lateralmente son más difíciles de aislar de las estructuras en las que están montados. Las fuerzas de montaje, la masa de las estructuras de montaje e incluso la temperatura pueden influir en la respuesta de los resonadores de manera impredecible y, por lo tanto, influir en la repetibilidad de las mediciones.

Los sensores reónicos vibran en torsión. Sus elementos activos giran sobre sus propios ejes, en lugar de vibrar lateralmente. Los sensores de torsión son más fáciles de aislar de las estructuras en las que están montados. También están menos perturbados por las vibraciones ambientales que los resonadores laterales.

Forma del resonador: determina las medidas.

La forma del resonador determina la forma en que responde al fluido en el que está sumergido. La serie de sensores SRV de Rheonics es cilíndrica y vibra paralela a sus propias superficies. Están influenciados principalmente por las fuerzas de corte y, por lo tanto, son relativamente insensibles a los efectos de carga masiva. Son útiles para medir la viscosidad pero no la densidad.

Cabezal DV (1)

La serie de sensores DV de Rheonics tiene masas finales planas. Partes de sus superficies vibran paralelas a sí mismas y, por lo tanto, cortan el fluido. Estos contribuyen a la amortiguación del resonador y determinan su sensibilidad a la viscosidad. Otras partes de la superficie vibran perpendicularmente a sí mismas y, por lo tanto, desplazan el fluido. Esto da como resultado una carga masiva del sensor y determina su sensibilidad a la densidad.

La ventaja del resonador equilibrado

Los sensores resonantes se dividen en dos categorías geométricas adicionales: balanceadas y no balanceadas.

Un diapasón es un resonador equilibrado típico. Sus dos dientes vibran en direcciones opuestas, equilibrando las fuerzas de flexión que de otro modo se transmiten al montaje del sensor.

En comparación, un solo haz de vibración transversal (una "mitad diapasón") ejerce grandes fuerzas de reacción en su montaje, lo que resulta en una gran pérdida de energía en comparación con la geometría equilibrada del diapasón.

Un cable vibratorio, por otro lado, es un resonador desequilibrado y ejerce fuerzas sustanciales sobre sus estructuras de montaje.

Para reducir los efectos de las condiciones de montaje en resonadores no balanceados, sus anclajes deben ser relativamente grandes y masivos en comparación con el tamaño del elemento sensor real.

resonador balanceado (1)

Insensible a las condiciones de montaje

Los sensores de Rheonics usan resonadores balanceados (patentes pendientes). La serie DV utiliza una configuración de diapasón de torsión, en la que los dos dientes giran en direcciones opuestas. La serie SRV utiliza un resonador coaxial patentado único, en el que los dos extremos del sensor giran en direcciones opuestas, cancelando los pares de reacción en su montaje.

Los sensores precisos necesitan electrónica precisa

Los sistemas de detección de fluidos de Rheonics se basan en tecnología patentada que permite el uso de una plataforma electrónica, la unidad de evaluación, para todos nuestros productos de sensores.

La tarea central de la unidad de evaluación es conducir e interrogar al sensor resonante para determinar su frecuencia resonante y su amortiguación. Una vez que se han determinado estas dos cantidades, depende de un conjunto sofisticado de algoritmos convertir estas mediciones en valores de densidad y viscosidad.

Nuestra plataforma electrónica se basa en el método de cambio de fase para evaluar la frecuencia resonante y la amortiguación del sensor resonante, junto con la tecnología patentada de circuito cerrado de fase cerrada de Rheonics.

Tecnología de sensores, principio de funcionamiento y aplicaciones

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