Resumen de Metrological Advantages of Applying Vibration Analysis to Pipelines: A Review
M. Vallejo Valencia, F.L. Villa Restrepo, C. Sanchez Gonzalez, Edilson Delgado Trejos
- español
El caudal es una variable necesaria en procesos industriales, por lo que existe gran variedad de instrumentos para su medición. 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 científico y tecnológico consiste en lograr la medición explotando todas las posibilidades fenomenológicas mediante un mecanismo no intrusivo, de fácil instalación, portátil y de bajo costo. Este artículo presenta una revisión del estado del arte sobre el uso del análisis de vibraciones en sistemas metrológicos de caudal a fin de identificar oportunidades de investigación para su medición indirecta. La metodología para esta revisión, se compuso detres etapas: revisión, análisis y discusión, sobre un conjunto amplio de documentos publicados entre 2004y 2020. La información analizada muestra la relación fenomenológica entre las características de la vibración en una tubería y la magnitud del caudal circulante en ella, lo cual puede ser usadocon propósitos metrológicos. Sin embargo, variosestudiosreportan limitaciones que sugieren necesidades de mejoramiento, relacionadas con rutinas deadquisición, pruebas decalibración y análisis delaincertidumbre, así como exploracionesde tiempo-frecuencia.Se encontró una línea de trabajo promisoria basada en soft sensores para caudal que, con el análisis de vibraciones de la tubería integradoa rutinas de inteligencia computacional, permite inferir el valor del caudal. Los hallazgosimpulsan a seguir con nuevas apuestas técnico-científicas.
- English
Flow 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.
