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, normalmente em torno de -186 °C (87 Kelvin). É usado principalmente em criogenia, soldagem, produção de metais 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 fluxo 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 de -186 °C ou menos. Nessas temperaturas, medidores de vazão convencionais podem não funcionar corretamente, especialmente quando componentes sensíveis como vedações, sensores e componentes eletrônicos são expostos a temperaturas congelantes. Materiais e considerações de projeto especiais são necessários para garantir uma operação confiável. Um medidor de vazão criogênico é necessário.
- 2. Ampla faixa de temperatura para gás argônio
- O gás argônio pode variar em temperatura, desde condições extremamente frias até a temperatura ambiente ou até mais alta. Essa ampla faixa apresenta desafios relacionados à expansão e contração térmicas, que podem afetar a calibração do sensor e a precisão das leituras de vazão. Além disso, o comportamento do fluxo de gás é mais sensível às flutuações de temperatura do que o fluxo de líquido, dificultando medições precisas.
- 3. Variações de densidade e viscosidade
- O argônio é um gás de baixa densidade e apresenta uma densidade significativamente diferente quando em estado líquido. A densidade do argônio líquido pode variar com a temperatura, tornando as medições de vazão particularmente desafiadoras. Da mesma forma, a viscosidade do argônio líquido e gasoso pode variar com a temperatura e a pressão, afetando a vazão e a capacidade do sensor de medir com precisão.
- 4. Variações de pressão e vazão
- Tanto o argônio líquido quanto o gasoso são normalmente transportados sob diferentes condições de pressão. A pressão pode oscilar significativamente em processos industriais, o que pode afetar as características do fluxo. Essa variabilidade de pressão deve ser considerada 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. À medida que o fluido passa pelo tubo, ele causa uma mudança na fase da vibração, que pode ser medida para determinar a vazão mássica. Este método é diferente dos medidores de vazão volumétricos tradicionais, que se baseiam na densidade e na 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 variações 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 em condições flutuantes.
2. Ampla faixa de temperatura
Os medidores de vazão Coriolis podem operar em ambientes com temperaturas extremas, desde temperaturas criogênicas de -200 °C até 150 °C ou mais. Isso os torna perfeitos para medir argônio líquido em temperaturas criogênicas e argônio gasoso em uma ampla gama de temperaturas.
3. Alta precisão e confiabilidade
O design dos medidores de vazão Coriolis permite medições de alta precisão, com exatidão de até 0,1%. Isso é particularmente importante em aplicações onde até mesmo pequenas variações na 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 em 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 foi projetado para medir a vazão 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%. Também possui certificação ATEX à prova de explosão para áreas classificadas, 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 argônio gasoso em uma ampla faixa de temperatura de -185 °C a +20 °C. Este tipo de medidor garante a medição precisa da vazão mássica de argônio gasoso, mesmo quando a pressão e a temperatura oscilam durante operações industriais.
Conclusão
A medição do fluxo de argônio líquido e gasoso apresenta inúmeros desafios, incluindo temperaturas extremas, variações de densidade e viscosidade, além da necessidade de instrumentos de alta precisão. Os medidores de vazão mássica Coriolis, com sua capacidade de medir diretamente o fluxo mássico independentemente das variações de densidade, oferecem uma solução confiável e precisa para aplicações de argônio líquido e gasoso. Sua alta tolerância à temperatura, precisão e recursos de segurança os tornam ideais para uso em ambientes criogênicos e industriais, garantindo controle preciso e otimização de processos em setores como soldagem, criogenia e fabricação de semicondutores.
