Metrological Advantages of Applying Vibration Analysis to Pipelines: A Review

Aprovechamiento Metrológico de la Aplicación del Análisis de Vibraciones a Tuberías: Estado del Arte

Resumen

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 de tres etapas: revisión, análisis y discusión, sobre un conjunto amplio de documentos publicados entre 2004 y 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 usado con propósitos metrológicos. Sin embargo, varios estudios reportan limitaciones que sugieren necesidades de mejoramiento, relacionadas con rutinas de adquisición, pruebas de calibración y análisis de la incertidumbre, así como exploraciones de tiempo-frecuencia. Se encontró una línea de trabajo promisoria basada en soft sensores para caudal que, con el análisis de vibraciones de la tubería integrado a rutinas de inteligencia computacional, permite inferir el valor del caudal. Los hallazgos impulsan a seguir con nuevas apuestas técnico-científicas.

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Biografía del autor/a

Marcela Vallejo, Instituto Tecnológico Metropolitano

Marcela Vallejo received her B.Eng. degree in Electronic Engineering and an M.Eng. degree in Electronics, from Universidad de Antioquia, in 2008 and 2013, respectively.

She is currently a Lecturer and Researcher at the Instituto Tecnológico Metropolitano ITM, Medellín, Colombia. Her current research interests include pattern recognition, machine learning, artificial neural networks, signal processing and soft metrology.

Francisco Luis Villa-Restrepo, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM

Francisco Luis Villa-Restrepo received his Bachelor of Technology degree in Quality from the Instituto Tecnológico Metropolitano in 2016.

Since October of 2017, he has been a Metrologist at the ACUATUBOS S.A.S, where he has been in charge of performing flow measurements under accreditation norms and requirements by ONAC, in Colombia. He has obtained certifications in the following norms: NTC ISO/IEC 17025:2017, NTC-ISO 4064-1 and NTC-ISO 4064-2. His current research interests include indirect measurement methods, signal processing and soft metrology.

Cherlly Sánchez-González, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM

Cherlly Sánchez-González received his Bachelor of Technology degree in Quality from the Instituto Tecnológico Metropolitano, in 2017.

Since June of 2013, he has been a Metrology Assistant at the ACUATUBOS S.A.S., where he has been in charge of supporting the laboratory accreditations under the NTC-ISO 17025 norm, 2015 and 2017 versions. He completed internships at Instituto Nacional de Metrología, in 2014 and 2016. In addition, he has obtained certifications in the following norms: NTC-ISO 17025:2005, NTC-ISO 17025:2017 and NTC-ISO/IEC 4064:2016. His current research interests include indirect measurement methods, signal processing and soft metrology

Edilson Delgado-Trejos, Instituto Tecnológico Metropolitano ITM

Edilson Delgado-Trejos received a B.Eng. degree in Electronic Engineering, a M.Eng. degree in Industrial Automation, and a Ph.D. degree in Engineering Sciences from the Universidad Nacional de Colombia, in 2000, 2003, and 2008, respectively.

Since August of 2008, he has been a full-time Lecturer/Researcher at the Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM), Medellín-Colombia, where he has been Director of the Research Center (2009 to 2011), Dean for the Faculty of Engineering (2013 to 2015) and Vice Chancellor of the Research and Academic Extension (2017 to 2019). Currently, he is an Associate Professor and a Senior Researcher at the same institute. He has published more than 50 papers, 10 book chapters and 3 books in indexed scientific journals and editorials. His current research interests include pattern recognition, machine learning, multivariate data analysis, nonlinear analysis, signal processing and soft metrology.

Publicado
2021-03-31
Cómo citar
Vallejo, M., Villa-Restrepo, F., Sánchez-González, C., & Delgado-Trejos, E. (2021). Metrological Advantages of Applying Vibration Analysis to Pipelines: A Review. Scientia Et Technica, 26(1), 28-35. https://doi.org/10.22517/23447214.24351
Sección
Sistemas y Computación