¿Qué son el argón líquido y el argón gaseoso?
El argón, un gas noble, se utiliza en diversas aplicaciones industriales tanto en forma líquida como gaseosa.
- Argón líquido: El argón se vuelve líquido a temperaturas extremadamente bajas, generalmente alrededor de -186 °C (87 Kelvin). Se utiliza principalmente en criogenia, soldadura, producción de metales y como gas protector en procesos industriales.
- Gas Argón: En su estado gaseoso, el argón es ampliamente utilizado como gas de protección inerte en procesos de soldadura y corte, así como en la producción de semiconductores, bombillas y para ciertos tipos de espectroscopia.
Ambas formas de argón presentan desafíos únicos para la medición precisa del flujo debido a sus propiedades físicas y condiciones de operación.
Desafíos y puntos débiles en la medición del caudal de argón líquido y gaseoso
- 1. Temperaturas extremadamente bajas para el argón líquido
- El argón líquido funciona a temperaturas muy bajas, generalmente a -186 °C o menos. A estas temperaturas, los caudalímetros convencionales pueden no funcionar correctamente, especialmente cuando componentes sensibles como sellos, sensores y componentes electrónicos se exponen a temperaturas de congelación. Se requieren materiales y consideraciones de diseño especiales para garantizar un funcionamiento fiable. Se necesita un caudalímetro criogénico .
- 2. Amplio rango de temperatura para el gas argón
- La temperatura del gas argón puede variar desde temperaturas extremadamente bajas hasta temperatura ambiente o incluso superiores. Este amplio rango presenta desafíos relacionados con la expansión y contracción térmica, lo que puede afectar la calibración del sensor y la precisión de las lecturas de flujo. Además, el comportamiento del flujo de gas es más sensible a las fluctuaciones de temperatura que el del flujo de líquido, lo que dificulta la obtención de mediciones precisas.
- 3. Variaciones de densidad y viscosidad
- El argón es un gas de baja densidad y su densidad varía considerablemente en estado líquido. La densidad del argón líquido puede variar con la temperatura, lo que dificulta especialmente las mediciones de caudal. De igual forma, la viscosidad del argón, tanto líquido como gaseoso, puede variar con la temperatura y la presión, lo que afecta el caudal y la precisión de las mediciones del sensor.
- 4. Variaciones de presión y caudal
- Tanto el argón líquido como el gaseoso se transportan típicamente bajo diferentes condiciones de presión. La presión puede fluctuar significativamente en los procesos industriales, lo que puede afectar las características del flujo. Esta variabilidad de presión debe tenerse en cuenta en el sistema de medición para garantizar una precisión constante.
Por qué los medidores de flujo másico Coriolis son ideales para medir el flujo de argón líquido y gaseoso
Principio del medidor de flujo Coriolis
Los medidores de caudal másico Coriolis funcionan detectando el efecto Coriolis, que se produce cuando un fluido fluye a través de un tubo vibratorio. Al pasar el fluido por el tubo, se produce un cambio en la fase de la vibración, que puede medirse para determinar el caudal másico. Este método difiere de los medidores de caudal volumétricos tradicionales, que se basan en la densidad y la velocidad del fluido. Al medir directamente el caudal másico, los medidores Coriolis ofrecen mayor precisión, especialmente cuando la densidad o la temperatura del fluido varían.
¿Por qué los medidores de caudal Coriolis son adecuados para argón líquido y gaseoso?
1. Medición del caudal másico
Los medidores de caudal Coriolis miden el caudal másico directamente, lo que los hace ideales para gases y líquidos que experimentan cambios significativos de densidad con la temperatura y la presión, como el argón líquido y gaseoso. Dado que el caudal másico es independiente de la densidad, los medidores Coriolis mantienen su precisión incluso en condiciones fluctuantes.
2. Amplio rango de temperatura
Los medidores de caudal Coriolis pueden operar en entornos con temperaturas extremas, desde temperaturas criogénicas de hasta -200 °C hasta 150 °C o superiores. Esto los hace ideales para medir tanto argón líquido a temperaturas criogénicas como argón gaseoso en un amplio rango de temperaturas.
3. Alta precisión y confiabilidad
El diseño de los medidores de caudal Coriolis permite mediciones de alta precisión con una exactitud de hasta el 0,1 %. Esto es especialmente importante en aplicaciones donde incluso pequeñas variaciones en el caudal pueden afectar el proceso, como en sistemas criogénicos y en el procesamiento de gases industriales.
4. A prueba de explosiones y seguro para entornos peligrosos
Los caudalímetros Coriolis pueden contar con certificaciones ATEX a prueba de explosiones, lo que los hace seguros para su uso en entornos con posible presencia de gases o líquidos inflamables. Esto es especialmente crucial en entornos industriales donde se utiliza argón en procesos que pueden implicar condiciones volátiles o peligrosas.
Estudio de caso: Medidores de caudal másico Coriolis para argón líquido y gaseoso
Por ejemplo, el
medidor de caudal Coriolis de la serie SH-CMF está diseñado para medir el caudal de argón líquido en aplicaciones industriales. Ofrece un rango de caudal de 0-3,0 T/h, 0-7 t/h, 0-20 t/h, etc., un rango de temperatura de -200 °C a +150 °C y una precisión del 0,2 %. Además, cuenta con la certificación ATEX a prueba de explosiones para zonas peligrosas, lo que lo hace ideal para la manipulación de argón líquido criogénico en entornos peligrosos.
Para argón gaseoso, el caudalímetro Coriolis DN20 puede medir hasta 120.000 litros por hora, ofreciendo una solución precisa para aplicaciones que requieren la medición de argón gaseoso en un amplio rango de temperaturas, de -185 °C a +20 °C. Este tipo de caudalímetro garantiza una medición precisa del caudal másico de argón gaseoso, incluso con fluctuaciones de presión y temperatura durante las operaciones industriales.
Conclusión
La medición del caudal de argón líquido y gaseoso presenta numerosos desafíos, como temperaturas extremas, variaciones de densidad y viscosidad, y la necesidad de instrumentos de alta precisión. Los medidores de caudal másico Coriolis, con su capacidad para medir directamente el caudal másico independientemente de los cambios de densidad, ofrecen una solución fiable y precisa para aplicaciones de argón líquido y gaseoso. Su alta tolerancia a la temperatura, precisión y características de seguridad los hacen ideales para su uso en entornos criogénicos e industriales, garantizando un control preciso y la optimización de procesos en industrias como la soldadura, la criogenia y la fabricación de semiconductores.
