O que são argônio líquido e argônio gasoso?

O argônio, um gás nobre, é usado em diversas aplicações industriais tanto na forma líquida quanto gasosa.
- Argônio Líquido: O argônio se torna líquido em temperaturas extremamente baixas, tipicamente em torno de -186°C (87 Kelvin). É usado principalmente em criogenia, soldagem, produção de metal e como gás de proteção em processos industriais.
- Gás Argônio: Em seu estado gasoso, o argônio é amplamente utilizado como gás inerte de proteção em processos de soldagem e corte, bem como na produção de semicondutores, lâmpadas e para certos tipos de espectroscopia.
Ambas as formas de argônio apresentam desafios únicos para medições precisas de vazão devido às suas propriedades físicas e condições operacionais.

Desafios e pontos problemáticos na medição do fluxo de argônio líquido e gasoso

• 1. Temperaturas extremamente baixas para argônio líquido
• O argônio líquido opera em temperaturas muito baixas, tipicamente em ou abaixo de -186°C. Nessas temperaturas, medidores de vazão convencionais podem não funcionar corretamente, especialmente quando componentes sensíveis como vedações, sensores e eletrônicos são expostos a temperaturas de congelamento. Materiais especiais e considerações de projeto são necessários para garantir uma operação confiável. Medidor de vazão criogênico é necessário.
• 2. Ampla faixa de temperatura para gás argônio
• O gás argônio pode variar em temperatura de condições extremamente frias até a temperatura ambiente ou até mais alta. Essa ampla faixa introduz desafios relacionados à expansão e contração térmica, o que pode afetar a calibração do sensor e a precisão das leituras de fluxo. Além disso, o comportamento do fluxo de gás é mais sensível às flutuações de temperatura do que o fluxo de líquido, tornando as medições precisas mais difíceis.
• 3. Variações de densidade e viscosidade
• O argônio é um gás de baixa densidade e tem uma densidade significativamente diferente quando em forma líquida. A densidade do argônio líquido pode variar com a temperatura, tornando as medições de fluxo particularmente desafiadoras. Da mesma forma, a viscosidade do argônio líquido e gasoso pode variar com a temperatura e a pressão, afetando a taxa de fluxo e a capacidade do sensor de medir com precisão.
• 4. Variações de pressão e vazão
• Tanto o argônio líquido quanto o gasoso são tipicamente transportados sob diferentes condições de pressão. A pressão pode flutuar significativamente em processos industriais, o que pode afetar as características do fluxo. Essa variabilidade na pressão deve ser contabilizada no sistema de medição para garantir precisão consistente.

Por que os medidores de vazão mássica Coriolis são ideais para medir o fluxo de argônio líquido e gasoso

Princípio do medidor de vazão Coriolis

Os medidores de vazão mássica Coriolis funcionam detectando o efeito Coriolis, que ocorre quando um fluido flui através de um tubo vibratório. Conforme o fluido passa pelo tubo, ele causa uma mudança na fase da vibração, que pode ser medida para determinar a taxa de vazão mássica. Este método é diferente dos medidores de vazão volumétricos tradicionais, que dependem da densidade e velocidade do fluido. Ao medir diretamente a vazão mássica, os medidores Coriolis oferecem maior precisão, especialmente quando a densidade ou a temperatura do fluido mudam.

Por que os medidores de vazão Coriolis são adequados para argônio líquido e gasoso

1. Medição de fluxo de massa
Os medidores de vazão Coriolis medem o fluxo de massa diretamente, tornando-os ideais para gases e líquidos que sofrem mudanças significativas de densidade com temperatura e pressão, como argônio líquido e gasoso. Como o fluxo de massa é independente da densidade, os medidores Coriolis mantêm sua precisão mesmo com condições flutuantes.
2. Ampla faixa de temperatura
Os medidores de vazão Coriolis podem operar em ambientes de temperaturas extremas, desde temperaturas criogênicas tão baixas quanto -200°C até 150°C ou mais. Isso os torna perfeitos para medir tanto argônio líquido em temperaturas criogênicas quanto argônio gasoso em uma faixa de temperaturas.
3. Alta precisão e confiabilidade
O design dos medidores de vazão Coriolis permite medições de alta precisão com uma exatidão de até 0,1%. Isso é particularmente importante em aplicações onde até mesmo pequenas variações na taxa de vazão podem afetar o processo, como em sistemas criogênicos e processamento de gás industrial.
4. À prova de explosão e seguro para ambientes perigosos
Os medidores de vazão Coriolis podem ser equipados com certificações ATEX à prova de explosão, tornando-os seguros para uso em ambientes onde pode haver gases ou líquidos inflamáveis. Isso é especialmente crucial em ambientes industriais onde o argônio é usado como parte de processos que podem envolver condições voláteis ou perigosas.

Estudo de caso: Medidores de vazão mássica Coriolis para argônio líquido e gasoso

Por exemplo, o medidor de vazão Coriolis da série SH-CMF é projetado para medir o fluxo de argônio líquido em aplicações industriais. Ele apresenta uma faixa de vazão de 0-3,0 T/h, 0-7 t/h, 0-20 t/h e assim por diante, uma faixa de temperatura de -200 °C a +150 °C e uma precisão de 0,2%. Ele também inclui a certificação à prova de explosão ATEX para áreas perigosas, tornando-o ideal para o manuseio de argônio líquido criogênico em ambientes perigosos.
Para argônio gasoso, o medidor de vazão Coriolis DN20 pode medir até 120.000 litros por hora, oferecendo uma solução precisa para aplicações que exigem a medição de gás argônio em uma ampla faixa de temperatura de -185 °C a +20 °C. Este tipo de medidor garante medição precisa do fluxo de massa para gás argônio, mesmo quando a pressão e a temperatura flutuam durante as operações industriais.

Conclusão

Medir o fluxo de argônio líquido e gasoso apresenta vários desafios, incluindo temperaturas extremas, variações de densidade e viscosidade, e a necessidade de instrumentos de alta precisão. Os medidores de fluxo de massa Coriolis, com sua capacidade de medir diretamente o fluxo de massa independentemente das mudanças de densidade, fornecem uma solução confiável e precisa para aplicações de argônio líquido e gasoso. Seus recursos de alta tolerância à temperatura, precisão e segurança os tornam ideais para uso em ambientes criogênicos e industriais, garantindo controle e otimização precisos do processo em indústrias como soldagem, criogenia e fabricação de semicondutores.