Nuevo SoC para medición de flujos de líquidos y débitos de calorías, por ultrasonidos
Sagitrón, distribuidor para España y Portugal de AMS, presenta el nuevo dispositivo TDC-GP30 que permite implementar la medición de flujos y temperaturas de líquidos por tecnología de ultraso-nidos (sin intrusión al líquido ni componentes mecánicos que se muevan).
El nuevo TDC-GP30 ha sido desarrollado por la compañía Alemana ACAM, recientemente adquirida por AMS, que es uno de los mayores especialistas mun-diales 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.
- 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
Las implementaciones de esta tecnología normalmente son externas al tubo, por lo que no son intrusivas al líquido, son mecánicamente muy sencillas, y tienen muy bajo coste de implementación.
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 dis¬positivo 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.
Las principales características de la implementación de Acam para esta tecnología son:
Bajo coste de BOM
Muy bajo consumo le permite funcionar de por vida alimentado por una pequeña pila
Sin intrusión al líquido
Sin movimientos mecánicos ni piezas de desgaste
Sin insertar atritos o generar diferenciales de presión en las tuberías
Mayor amplitud dinámica de flujos mensurables (se pueden medir flujos desde el goteo hasta la alta presión)
Coordinación de la medida de flujo con la medida de los diferenciales de temperatura
Algoritmos de metrología de flujo y de calorías embebidos en SoC con todo el SW incorporado, no necesita es¬fuerzo de desarrollo de SW.
Migración directa de los contadores de turbina, sin necesidad de modificar la electrónica ya existente.
