Τι είναι το υγρό αργό και το αέριο αργό;
Το αργό, ένα ευγενές αέριο, χρησιμοποιείται σε διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές τόσο σε υγρή όσο και σε αέρια μορφή.
- Υγρό αργό: Το αργό γίνεται υγρό σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, συνήθως γύρω στους -186°C (87 Kelvin). Χρησιμοποιείται κυρίως στην κρυογονική, τη συγκόλληση, την παραγωγή μετάλλων και ως προστατευτικό αέριο σε βιομηχανικές διεργασίες.
- Αέριο αργό: Στην αέρια του κατάσταση, το αργό χρησιμοποιείται ευρέως ως αδρανές προστατευτικό αέριο σε διαδικασίες συγκόλλησης και κοπής, καθώς και στην παραγωγή ημιαγωγών, λαμπτήρων και για ορισμένους τύπους φασματοσκοπίας.
Και οι δύο μορφές αργού παρουσιάζουν μοναδικές προκλήσεις για την ακριβή μέτρηση της ροής λόγω των φυσικών ιδιοτήτων και των συνθηκών λειτουργίας τους.
Προκλήσεις και σημεία πόνου στη μέτρηση της ροής υγρού και αερίου αργού
- 1. Εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες για υγρό αργό
- Το υγρό αργό λειτουργεί σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, συνήθως στους -186°C ή κάτω. Σε αυτές τις θερμοκρασίες, οι συμβατικοί μετρητές ροής ενδέχεται να μην λειτουργούν σωστά, ειδικά όταν ευαίσθητα εξαρτήματα όπως σφραγίδες, αισθητήρες και ηλεκτρονικά είδη εκτίθενται σε θερμοκρασίες παγώματος. Απαιτούνται ειδικά υλικά και σχεδιαστικές εκτιμήσεις για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη λειτουργία. Απαιτείται κρυογονικό ροόμετρο .
- 2. Ευρύ εύρος θερμοκρασίας για αέριο αργό
- Το αέριο αργό μπορεί να ποικίλλει σε θερμοκρασία από εξαιρετικά κρύες συνθήκες σε θερμοκρασία δωματίου ή ακόμη υψηλότερη. Αυτό το ευρύ φάσμα εισάγει προκλήσεις που σχετίζονται με τη θερμική διαστολή και συστολή, οι οποίες μπορούν να επηρεάσουν τη βαθμονόμηση του αισθητήρα και την ακρίβεια των μετρήσεων ροής. Επιπλέον, η συμπεριφορά της ροής αερίου είναι πιο ευαίσθητη στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας από τη ροή του υγρού, καθιστώντας τις ακριβείς μετρήσεις πιο δύσκολες.
- 3. Παραλλαγές πυκνότητας και ιξώδους
- Το αργό είναι αέριο χαμηλής πυκνότητας και έχει σημαντικά διαφορετική πυκνότητα όταν είναι σε υγρή μορφή. Η πυκνότητα του υγρού αργού μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία, καθιστώντας τις μετρήσεις ροής ιδιαίτερα δύσκολες. Ομοίως, το ιξώδες τόσο του υγρού όσο και του αερίου αργού μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία και την πίεση, επηρεάζοντας τον ρυθμό ροής και την ικανότητα του αισθητήρα να μετράει με ακρίβεια.
- 4. Διακυμάνσεις πίεσης και ρυθμού ροής
- Τόσο το υγρό όσο και το αέριο αργό μεταφέρονται συνήθως υπό διαφορετικές συνθήκες πίεσης. Η πίεση μπορεί να κυμαίνεται σημαντικά στις βιομηχανικές διεργασίες, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει τα χαρακτηριστικά ροής. Αυτή η διακύμανση της πίεσης πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στο σύστημα μέτρησης για να διασφαλίζεται σταθερή ακρίβεια.
Γιατί οι μετρητές μαζικής ροής Coriolis είναι ιδανικοί για τη μέτρηση της ροής αργού υγρού και αερίου
Αρχή μετρητή ροής Coriolis
Οι μετρητές ροής μάζας Coriolis λειτουργούν ανιχνεύοντας το φαινόμενο Coriolis, το οποίο συμβαίνει όταν ένα ρευστό ρέει μέσω ενός δονούμενου σωλήνα. Καθώς το υγρό περνά μέσα από το σωλήνα, προκαλεί μια μετατόπιση στη φάση της δόνησης, η οποία μπορεί να μετρηθεί για να προσδιοριστεί ο ρυθμός ροής μάζας. Αυτή η μέθοδος είναι διαφορετική από τους παραδοσιακούς ογκομετρικούς μετρητές ροής, οι οποίοι βασίζονται στην πυκνότητα και την ταχύτητα του ρευστού. Με απευθείας μέτρηση της ροής μάζας, οι μετρητές Coriolis προσφέρουν μεγαλύτερη ακρίβεια, ειδικά όταν αλλάζει η πυκνότητα ή η θερμοκρασία του υγρού.
Γιατί οι μετρητές ροής Coriolis είναι κατάλληλοι για υγρό και αέριο αργό
1. Μέτρηση ροής μάζας
Οι μετρητές ροής Coriolis μετρούν απευθείας τη ροή μάζας, καθιστώντας τους ιδανικούς για αέρια και υγρά που παρουσιάζουν σημαντικές αλλαγές πυκνότητας με τη θερμοκρασία και την πίεση, όπως το υγρό και το αέριο αργό. Δεδομένου ότι η ροή μάζας είναι ανεξάρτητη από την πυκνότητα, οι μετρητές Coriolis διατηρούν την ακρίβειά τους ακόμη και σε συνθήκες διακύμανσης.
2. Ευρύ εύρος θερμοκρασίας
Οι μετρητές ροής Coriolis μπορούν να λειτουργήσουν σε περιβάλλοντα ακραίων θερμοκρασιών, από κρυογονικές θερμοκρασίες από -200°C έως 150°C ή υψηλότερες. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για τη μέτρηση τόσο υγρού αργού σε κρυογονικές θερμοκρασίες όσο και αέριου αργού σε μια περιοχή θερμοκρασιών.
3. Υψηλή ακρίβεια και αξιοπιστία
Ο σχεδιασμός των μετρητών ροής Coriolis επιτρέπει μετρήσεις υψηλής ακρίβειας με ακρίβεια έως και 0,1%. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε εφαρμογές όπου ακόμη και μικρές διακυμάνσεις στον ρυθμό ροής μπορούν να επηρεάσουν τη διαδικασία, όπως σε κρυογονικά συστήματα και βιομηχανική επεξεργασία αερίων.
4. Αντιεκρηκτικό και ασφαλές για επικίνδυνα περιβάλλοντα
Οι μετρητές ροής Coriolis μπορούν να εξοπλιστούν με πιστοποιήσεις αντιεκρηκτικής προστασίας ATEX, καθιστώντας τους ασφαλείς για χρήση σε περιβάλλοντα όπου μπορεί να υπάρχουν εύφλεκτα αέρια ή υγρά. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε βιομηχανικά περιβάλλοντα όπου το αργό χρησιμοποιείται ως μέρος διεργασιών που ενδέχεται να περιλαμβάνουν πτητικές ή επικίνδυνες συνθήκες.
Μελέτη περίπτωσης: Coriolis Mass Flow Meters for Liquid and Gas Argon
Για παράδειγμα, ο
μετρητής ροής Coriolis της σειράς SH-CMF έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση της ροής υγρού αργού σε βιομηχανικές εφαρμογές. Διαθέτει εύρος ροής 0-3,0 T/h, 0-7 t/h, 0-20 t/h και ούτω καθεξής, εύρος θερμοκρασίας από -200°C έως +150°C και ακρίβεια 0,2% . Περιλαμβάνει επίσης πιστοποίηση αντιεκρηκτικής προστασίας ATEX για επικίνδυνες περιοχές, καθιστώντας το ιδανικό για χειρισμό κρυογονικού υγρού αργού σε επικίνδυνα περιβάλλοντα.
Για το αέριο αργό, ο μετρητής ροής DN20 Coriolis μπορεί να μετρήσει έως και 120.000 λίτρα την ώρα, προσφέροντας μια ακριβή λύση για εφαρμογές που απαιτούν τη μέτρηση του αερίου αργού σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών από -185°C έως +20°C. Αυτός ο τύπος μετρητή εξασφαλίζει ακριβή μέτρηση ροής μάζας για αέριο αργό ακόμα και όταν η πίεση και η θερμοκρασία κυμαίνονται κατά τη διάρκεια βιομηχανικών εργασιών.
Σύναψη
Η μέτρηση της ροής αργού υγρού και αερίου παρουσιάζει πολλές προκλήσεις, συμπεριλαμβανομένων των ακραίων θερμοκρασιών, των διακυμάνσεων της πυκνότητας και του ιξώδους και της ανάγκης για όργανα υψηλής ακρίβειας. Οι μετρητές μάζας Coriolis, με την ικανότητά τους να μετρούν απευθείας τη ροή μάζας ανεξάρτητα από τις αλλαγές πυκνότητας, παρέχουν μια αξιόπιστη και ακριβή λύση τόσο για εφαρμογές αργού σε υγρό όσο και σε αέριο. Η ανοχή υψηλής θερμοκρασίας, η ακρίβεια και τα χαρακτηριστικά ασφαλείας τους τα καθιστούν ιδανικά για χρήση σε κρυογονικά και βιομηχανικά περιβάλλοντα, εξασφαλίζοντας ακριβή έλεγχο και βελτιστοποίηση της διαδικασίας σε βιομηχανίες όπως η συγκόλληση, η κρυογονική και η κατασκευή ημιαγωγών.
