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SoC para medición de flujos de líquidos y débitos de calorías, por ultrasonidos

Sagitrón, distribuidor para España y Portugal de AMS, presenta el dispositivo TDC-GP30 que permite implementar la medición de flujos y temperaturas de líquidos por tecnología de ultrasonidos (sin intrusión al líquido ni componentes mecánicos que se muevan).

                                                                              

El TDC-GP30 ha sido desarrollado por la compañía Alemana ACAM, recientemente adquirida por AMS, que es uno de los mayores especialistas mundiales en la tecnología TDC.                      

TDC significa “Time to Digital Converter” que es una tecnología que permite capturar con gran precisión digital los tiempos de impulsos eléctricos muy cortos (hasta los picosegundos).

La tecnología TDC se utiliza como alternativa a los ADC “Analog to Digital Converter” para capturar todo tipo de variables analógicas en aplicaciones que sean criticas en muy bajo consumo, extremada resolución de sensores, o muy alta velocidad de captura.

El TDC-GP30 permite reemplazar las turbinas mecánicas de los contadores de agua y de los contadores de calorías, por sistemas estáticos mucho más baratos y sin piezas de desgaste.

El desgaste mecánico de los contadores de agua y de los contadores de calorías hace con que su calibración se deteriore en el tiempo lo que conlleva que se tengan que reemplazar en pocos años. Por eso en algunos países ya es totalmente obligatoria la utilización en los contadores de tecnologías estáticas como la de ultrasonidos.

Consecuentemente, se está masificando y abaratando la producción de transductores piezoeléctricos de vibración ultrasónica para líquidos, como el ejemplo de la foto abajo.

El principio de funcionamiento de la captura de flujos de líquidos por tecnología de ultrasonidos consiste en medir con elevada precisión digital el tiempo de propagación de la vibración de ultrasonidos a través del líquido que fluye en un tubo.

Se mide el tiempo de propagación de una vibración de ultrasonidos entre un transductor emisor y un transductor receptor acoplados al mismo tubo.

Se mide el tiempo de propagación de la vibración de ultrasonidos en ambos sentidos, y se captura el tiempo diferencial entre los dos trayectos

El tiempo diferencial cambia con la velocidad del líquido, por lo que midiendo el tiempo diferencial con elevada precisión se puede saber la exacta velocidad del líquido en el tubo.

Multiplicando la velocidad del líquido por el área de la sección interna del tubo se obtiene el flujo del líquido.

Integrando el flujo del líquido en el tiempo se obtiene el valor del volumen de líquido transcurrido, en litros.

El volumen transcurrido por el diferencial de las temperaturas de entrada y de salida, informa las calorías consumidas    

La principal aplicación del TDC-GP30 son los contadores de agua, pero también se puede utilizar el TDC-GP30 para medir flujos de otros tipos de líquidos y fluidos en procesos industriales.

El TDC-GP30 incluye la captura de sensores de elevada precisión para la temperatura del líquido, por lo que este dispositivo también es adecuado a la implementación de calorímetros, que son dispositivos que miden el flujo de calorías en sistemas de calefacción.

El TDC-GP30 es un sistema completo en un solo integrado, por lo que necesita muy pocos componentes externos para funcionar como se puede ver en el diagrama de bloques abajo.



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