¿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, normalmente 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 críticos 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, normalmente a -186 °C o menos. A estas temperaturas, los caudalímetros convencionales pueden no funcionar correctamente, especialmente cuando los componentes sensibles, como los sellos, los sensores y los componentes electrónicos, están expuestos a temperaturas de congelación. Se requieren materiales especiales y consideraciones de diseño para garantizar un funcionamiento confiable. Se necesita un caudalímetro criogénico .
• 2. Amplio rango de temperatura para el gas argón
• El gas argón puede variar en temperatura desde condiciones extremadamente frías hasta temperatura ambiente o incluso más alta. Este amplio rango presenta desafíos relacionados con la expansión y contracción térmica, que pueden 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 flujo de líquido, lo que dificulta la realización de mediciones precisas.
• 3. Variaciones de densidad y viscosidad
• El argón es un gas de baja densidad y tiene una densidad significativamente diferente cuando está en forma líquida. La densidad del argón líquido puede variar con la temperatura, lo que hace que las mediciones de flujo sean particularmente difíciles. De manera similar, la viscosidad del argón líquido y gaseoso puede variar con la temperatura y la presión, lo que afecta el caudal y la capacidad del sensor para medir con precisión.
• 4. Variaciones de presión y caudal
• Tanto el argón líquido como el gaseoso suelen transportarse en diferentes condiciones de presión. La presión puede fluctuar significativamente en los procesos industriales, lo que puede afectar las características del flujo. Esta variabilidad de la presión debe tenerse en cuenta en el sistema de medición para garantizar una precisión constante.

Por qué los medidores de caudal másico Coriolis son ideales para medir el caudal de argón líquido y gaseoso

Principio del caudalímetro 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. A medida que el fluido pasa a través del tubo, provoca un cambio en la fase de la vibración, que se puede medir para determinar el caudal másico. Este método es diferente 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 una mayor precisión, especialmente cuando cambia la densidad o la temperatura del fluido.

Por qué los caudalímetros 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 caudalímetros Coriolis pueden funcionar en entornos con temperaturas extremas, desde temperaturas criogénicas tan bajas como -200 °C hasta 150 °C o más. Esto los hace perfectos para medir tanto argón líquido a temperaturas criogénicas como argón gaseoso a un rango de temperaturas.
3. Alta precisión y confiabilidad
El diseño de los caudalímetros Coriolis permite realizar mediciones de alta precisión con una exactitud de hasta el 0,1 %. Esto es especialmente importante en aplicaciones en las que incluso pequeñas variaciones en el caudal pueden afectar al 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 estar equipados con certificaciones ATEX a prueba de explosiones, lo que los hace seguros para su uso en entornos donde puede haber gases o líquidos inflamables. Esto es especialmente crucial en entornos industriales donde se utiliza argón como parte de procesos que pueden implicar condiciones volátiles o peligrosas.

Estudio de caso: caudalímetros másicos Coriolis para argón líquido y gaseoso

Por ejemplo, el caudalímetro Coriolis de la serie SH-CMF está diseñado para medir el caudal de argón líquido en aplicaciones industriales. Presenta 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 %. También incluye la certificación ATEX a prueba de explosiones para áreas peligrosas, lo que lo hace ideal para manipular argón líquido criogénico en entornos peligrosos.
Para el gas argón, el caudalímetro Coriolis DN20 puede medir hasta 120.000 litros por hora, lo que ofrece una solución precisa para aplicaciones que requieren la medición de gas argón en un amplio rango de temperaturas, de -185 °C a +20 °C. Este tipo de caudalímetro garantiza una medición precisa del caudal másico de gas argón incluso cuando la presión y la temperatura fluctúan durante las operaciones industriales.

Conclusión

La medición del caudal de argón líquido y gaseoso presenta numerosos desafíos, entre ellos, temperaturas extremas, variaciones de densidad y viscosidad, y la necesidad de instrumentos de alta precisión. Los caudalímetros másicos Coriolis, con su capacidad de medir directamente el caudal másico independientemente de los cambios de densidad, proporcionan 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, lo que garantiza un control y una optimización precisos del proceso en industrias como la soldadura, la criogenia y la fabricación de semiconductores.