Metrological Advantages of Applying Vibration Analysis to Pipelines: A Review

Autor: Marcela Vallejo, Edilson Delgado-Trejos, Cherlly Sánchez-González, Francisco Luis Villa-Restrepo
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Scientia et Technica. 26:28-35
ISSN: 2344-7214
0122-1701
Popis: espanolEl caudal es una variable necesaria en procesos industriales, por lo que existe gran variedad de instrumentos para su medicion. Sin embargo, las alternativas mejor aceptadas de registro presentan inconvenientes por lo invasivo o intrusivo que requiere ser el medidor para su confiabilidad. El reto cientifico y tecnologico consiste en lograr la medicion explotando todas las posibilidades fenomenologicas mediante un mecanismo no intrusivo, de facil instalacion, portatil y de bajo costo. Este articulo presenta una revision del estado del arte sobre el uso del analisis de vibraciones en sistemas metrologicos de caudal a fin de identificar oportunidades de investigacion para su medicion indirecta. La metodologia para esta revision, se compuso detres etapas: revision, analisis y discusion, sobre un conjunto amplio de documentos publicados entre 2004y 2020. La informacion analizada muestra la relacion fenomenologica entre las caracteristicas de la vibracion en una tuberia y la magnitud del caudal circulante en ella, lo cual puede ser usadocon propositos metrologicos. Sin embargo, variosestudiosreportan limitaciones que sugieren necesidades de mejoramiento, relacionadas con rutinas deadquisicion, pruebas decalibracion y analisis delaincertidumbre, asi como exploracionesde tiempo-frecuencia.Se encontro una linea de trabajo promisoria basada en soft sensores para caudal que, con el analisis de vibraciones de la tuberia integradoa rutinas de inteligencia computacional, permite inferir el valor del caudal. Los hallazgosimpulsan a seguir con nuevas apuestas tecnico-cientificas. EnglishFlow rate is a necessary variable in industrial processes and, therefore, there is a wide variety of instruments designed to measure it. However, the most accepted measuring devices have the problem of being invasive or intrusive. The scientific and technological challenge is to achieve measurement by exploiting all the phenomenological possibilities using a non-intrusive, easy-to-install, portable and low-cost mechanism. This paper presents a literature review on the use of vibration analysis in flow rate metrological systems in order to identify research opportunities for the indirect measurement of this magnitude.The methodology forthis review was made up by three stages: revision, analysis and discussion, performed over a wide set of documents published between 2004and 2020. The analyzed information shows the phenomenological relationship between the featuresof the vibrations in a pipe andthe flow rate magnitude circulating through it,which can be used for metrological purposes. However,severalstudies report limitationsthat suggest improvement needs, related toacquisitionroutines, calibration testsand uncertainty analysis, as well as time-frequency explorations. A promising line of work was found based on soft flow rate sensors that use the analysis of pipeline vibrations integrated into computational intelligence routines, which allows inference of the flow rate value. The findings promote to continue with new technical and scientific challenges.
Databáze: OpenAIRE