Γιατί είναι απαραίτητος ένας κρυογονικός μετρητής ροής για τη μέτρηση της μάζας ροής υγρού αζώτου;
Το πεδίο της επιστήμης που επικεντρώνεται στη μελέτη των φυσικών ιδιοτήτων ουσιών σε συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας, συμπεριλαμβανομένων των προϊόντων που λαμβάνονται σε χαμηλές θερμοκρασίες και των τεχνικών μέτρησής τους, είναι γνωστό ως φυσική χαμηλής θερμοκρασίας. Τα κρυογονικά υγρά, που ορίζονται ως ουσίες με θερμοκρασίες κάτω των -238°F, παίζουν καθοριστικό ρόλο σε αυτό το πεδίο. Οι βιομηχανικοί μετρητές κρυογονικής ροής χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του ρυθμού ροής διαφόρων κρυογονικών υγρών όπως υγρό άζωτο (N2), ψυγμένα υγρά, ψυκτικά, νέον (Ne), υγρό αργό, CO2, μεθάνιο, υδρογόνο, μονοξείδιο του άνθρακα και υγρό ήλιο. Αυτοί οι μετρητές ροής βρίσκουν εκτεταμένες εφαρμογές στη γαλακτοβιομηχανία, την αποθήκευση τροφίμων, τα συστήματα ψύξης, τις εφαρμογές ψύξης και κατάψυξης, τους μηχανικούς κρυοψύκτες, τα θερμικά μονωμένα δοχεία και τις ιατρικές εφαρμογές.
Προκλήσεις στη μέτρηση κρυογονικών υγρών και διαθέσιμων συσκευών μετρητών ροής
Η μέτρηση του ρυθμού ροής των κρυογονικών υγρών, ιδιαίτερα του υγρού αζώτου, είναι δύσκολη λόγω των ακραίων χαμηλών θερμοκρασιών τους. Μόνο μερικές συσκευές μετρητών ροής είναι σε θέση να ανιχνεύουν με ακρίβεια το κρυογονικό υγροποιημένο άζωτο. Για παράδειγμα, ένας μαγνητικός μετρητής ροής μπορεί να ανιχνεύσει θερμοκρασίες τόσο χαμηλές όσο -25°C, ενώ ένας μετρητής ροής με οβάλ γρανάζια μπορεί να χειριστεί θερμοκρασίες υγρού έως και -40°C. Τα ψηφιακά στροφόμετρα μεταβλητής περιοχής μπορούν να ανιχνεύσουν θερμοκρασίες έως και μείον 34°F. Ωστόσο, η Silver Automation Instruments προσφέρει έναν μετρητή ροής Coriolis που μπορεί να ανιχνεύσει θερμοκρασίες τόσο χαμηλές όσο -200 °C (73K) που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως
μέτρηση ροής μάζας υγρού αζώτου .
Ροόμετρα μάζας Coriolis για μέτρηση ροής μάζας υγρού αζώτου
Τα ροόμετρα μάζας Coriolis χρησιμοποιούνται ευρέως για τη μέτρηση της ροής μάζας υγρού αζώτου. Αυτοί οι μετρητές λειτουργούν χρησιμοποιώντας την αρχή της δύναμης Coriolis, η οποία είναι ευθέως ανάλογη με τη ροή μάζας όταν το ρευστό ρέει μέσω του δονούμενου σωλήνα. Οι μετρητές ροής μάζας Coriolis είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για τη μέτρηση της ροής μη νευτώνειων υγρών υψηλού ιξώδους, όπως λάτεξ, πολτός βιταμινών βαφής και επικάλυψης, χαρτοπολτός, νερό, βαρύ λάδι, πολυμερές, πίσσα και ατμοί. Είναι επίσης αποτελεσματικά για τη μέτρηση υψηλής θερμοκρασίας και κρυογονικών ροών υγρών. Οι πομποί ροής Coriolis μπορούν να χειριστούν υγρά χαμηλής θερμοκρασίας όπως το κρυογονικό υγρό άζωτο, το αργό και το ήλιο.
Τεχνικές προδιαγραφές για την επιλογή ενός κρυογονικού μετρητή ροής για τη μέτρηση υγρού αζώτου
Κατά την επιλογή ενός κρυογονικού ροόμετρου για υγρό άζωτο, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη ορισμένες τεχνικές προδιαγραφές. Η ελάχιστη θερμοκρασία για τη θερμοκρασία του υγρού είναι -200 °C (-328 °F). Οι κρυογονικοί μετρητές ροής διατίθενται σε διαφορετικά μεγέθη αισθητήρων, που κυμαίνονται από 1/8" έως 8". Έχει βαθμολογία πίεσης έως 200 bar και ακρίβεια ±0,2%FS. Το υλικό υγρών εξαρτημάτων για τον κρυογονικό αισθητήρα ροής είναι κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα 316L. Το τροφοδοτικό μπορεί να είναι είτε εξωτερικό 24VDC είτε 220V AC και το σήμα εξόδου μπορεί να είναι 4-20mA ή παλμικό 0-1000HZ με επικοινωνία RS485. Ο μετρητής κρυογονικής ροής έχει επίπεδο προστασίας IP65 και είναι αντιεκρηκτικός με εγγενώς ασφαλή βαθμολογία ExiallCT5. Διαθέτει επίσης ψηφιακή οθόνη για να δείχνει τον ρυθμό ροής μάζας κρυογονικού υγρού, τη συνολική ροή και τη θερμοκρασία του υγρού. Προαιρετικά, μπορεί να εξοπλιστεί με μονωτικά περιβλήματα και θερμαντικό περίβλημα για την αποφυγή παγώματος του αισθητήρα.
Συμπέρασμα: Η σημασία των κρυογονικών μετρητών ροής στην ακριβή μέτρηση ροής υγρού αζώτου
Συμπερασματικά, ένας κρυογονικός μετρητής ροής είναι απαραίτητος για την ακριβή μέτρηση του ρυθμού ροής κρυογονικών υγρών όπως το υγρό άζωτο.
Οι μετρητές ροής μάζας Coriolis είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για το σκοπό αυτό, προσφέροντας προηγμένες και ακριβείς δυνατότητες μέτρησης. Κατά την επιλογή ενός κρυογονικού ροόμετρου, είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη οι τεχνικές προδιαγραφές για να διασφαλιστεί η βέλτιστη απόδοση στη μέτρηση των ρυθμών ροής μάζας υγρού αζώτου.
