Tipos de medidores de flujo de oxígeno (O2) y guías de selección

¿Qué debo tener en cuenta al medir el flujo de oxígeno?

La base de la medición del caudal de oxígeno reside en la "seguridad, precisión y adaptabilidad a las condiciones de trabajo".

Medidor de caudal de oxígeno sin aceite con homologación ATEX

La medición del caudal de gas O2 requiere un medidor de caudal con certificación ATEX

La seguridad es fundamental. El oxígeno es un gas que favorece la combustión y puede causar peligros fácilmente al entrar en contacto con grasa e impurezas. Por lo tanto, los caudalímetros deben cumplir con los requisitos de limpieza sin aceite, ser compatibles con el oxígeno y contar con certificación ATEX.

Medidor de flujo de O2 con medición precisa

La precisión de la medición de gas también es muy importante, y diferentes escenarios requieren diferentes rangos de error; la producción industrial normalmente requiere una precisión de ± 1% a ± 2,5%.

Adapte el medidor de flujo de oxígeno a las condiciones

Es necesario seleccionar el tipo correspondiente en función de parámetros como el estado del oxígeno (oxígeno gaseoso/líquido), presión, temperatura, rango de flujo, etc., para evitar fallas en la medición o daños en el equipo causados por condiciones de operación no coincidentes.

¿Cuáles son los principales tipos de medidores de flujo de oxígeno?

En la actualidad, los principales medidores de flujo de oxígeno se dividen principalmente en tres modelos principales, cada uno con escenarios de adaptación claros y ventajas únicas, que pueden cubrir las necesidades de medición de la mayoría del oxígeno gaseoso;

Al mismo tiempo, también están disponibles modelos especializados para condiciones de trabajo especiales para garantizar mediciones precisas y seguras en diferentes escenarios.

Medidor de flujo másico térmico para medición de flujo de O2

Medidor de flujo másico térmico para gas O2

¿Cómo funciona el medidor de flujo másico térmico para gas oxígeno?

El caudalímetro térmico de gas serie SRK-100 es una herramienta versátil para la medición de oxígeno gaseoso. Su principal ventaja reside en su gran adaptabilidad y facilidad de uso. Su principio de funcionamiento consiste en detectar la pérdida de calor durante el flujo de oxígeno a través de elementos calefactores y sensores de temperatura, y luego convertirla en datos de caudal.

¿Cuáles son las ventajas de utilizar un medidor de flujo másico térmico para gas oxígeno?

• Es bueno para condiciones de flujo pequeño y mediano, ya sea un caudal pequeño y mediano convencional de varios metros cúbicos a decenas de metros cúbicos por hora, o un escenario de caudal pequeño tan bajo como 10 sccm, puede generar datos de manera estable.
• Puede capturar fluctuaciones de flujo en tiempo real, lo que lo hace especialmente adecuado para procesos de producción industrial que requieren monitoreo dinámico del flujo;
• La pérdida de presión es mínima y apenas afectará el equilibrio general de presión del sistema de suministro de oxígeno.
• Se pueden seleccionar de forma flexible múltiples métodos de instalación, como inserción o medidor de flujo de O2 por tubería.
• Fácil mantenimiento, solo se requiere la limpieza regular de la sonda del sensor, lo que reduce en gran medida los costos de operación y mantenimiento.
• También se adapta a diferentes condiciones de presión, funcionando con normalidad en entornos de presión media y alta, desde la atmosférica hasta decenas de bares. Las piezas húmedas del sensor de flujo de oxígeno están fabricadas principalmente en acero inoxidable 316L, lo que cumple plenamente con los requisitos de limpieza sin aceite y prevención de la corrosión para la medición de oxígeno.

Rotámetro de tubo metálico para medición de flujo de O2

Rotámetro para gas O2

¿Cómo funciona el rotámetro para medir el flujo de O2?

El rotámetro de tubo metálico, considerado la opción más práctica para la medición de oxígeno, destaca por su estructura simple y su alta rentabilidad. Su principio de medición se basa en el equilibrio entre la flotabilidad y la gravedad, y el caudal se indica mediante la posición de elevación del rotor dentro del tubo metálico cónico. La lectura es intuitiva y clara, y los operadores in situ pueden leer los datos rápidamente sin necesidad de formación profesional.

¿Cuáles son las ventajas de utilizar un medidor de flujo de área variable para O2?

Este tipo de caudalímetro es especialmente adecuado para medir caudales bajos y medios a temperatura y presión ambiente, por ejemplo, para monitorizar el caudal de salida de pequeños equipos de producción de oxígeno y controlar el caudal de las ramas de distribución de oxígeno en talleres. El rango suele estar entre 0,1 y 100 metros cúbicos por hora, lo que permite satisfacer las necesidades de oxígeno de la mayoría de los dispositivos pequeños y medianos.

La carcasa exterior y el tubo interior están hechos principalmente de material de acero inoxidable, que tiene una fuerte resistencia a la corrosión y puede adaptarse a una ligera corrosión ácido-base en entornos industriales; Además, la tasa de fallas es extremadamente baja, con solo el rotor y el tubo cónico como componentes centrales, que casi no requieren mantenimiento y reemplazo frecuentes y tienen obvias ventajas de control de costos.

¿Qué tener en cuenta al medir oxígeno con un rotámetro?

Sin embargo, cabe destacar que es más adecuado para mediciones en condiciones de trabajo estables. Si se producen fluctuaciones de presión severas o cambios repentinos en el caudal, la precisión de la medición se verá afectada en cierta medida. Por lo tanto, es más adecuado para escenarios de monitoreo rutinario que no requieren una respuesta dinámica alta.

Medidor de flujo de vórtice para medidor de flujo de oxígeno

Medidor de flujo de vórtice para gas O2

¿Cómo mide el medidor de flujo de vórtice el flujo de gas O2?

El caudalímetro de vórtice es una de las principales opciones para la medición de oxígeno de alto flujo, con ventajas como alta precisión y amplio rango. Aprovecha el fenómeno de la calle de vórtices de Karman, generado por el fluido que fluye a través del generador de vórtices, captura la frecuencia de la calle de vórtices mediante sensores y la convierte en caudal.

¿Cuáles son las ventajas de utilizar un medidor de flujo de vórtice para la medición de oxígeno?

• El principio del medidor de flujo Vortex lo hace estable en condiciones de alto flujo: el rango puede cubrir de 10 metros cúbicos a miles de metros cúbicos por hora, lo que puede satisfacer las necesidades de monitoreo de suministro de oxígeno de alto flujo de escenarios industriales como grandes plantas químicas y plantas de acero.
• Tiene una alta precisión de medición, generalmente hasta ± 1 % FS, buena repetibilidad, pequeña desviación de datos durante el funcionamiento a largo plazo y no se ve afectado por ligeras fluctuaciones en la temperatura y la presión del gas.
• Puede adaptarse a condiciones de trabajo con alta presión (hasta decenas de bares o incluso más) y alta temperatura (generalmente -40 grados C ~ 200 grados C), y tiene una estabilidad excepcional en entornos industriales complejos.
• Las piezas del sensor del medidor de flujo Vortex no tienen partes móviles, por lo que tienen un bajo desgaste y una larga vida útil al tomar mediciones volumétricas de O2.
• Medidor de flujo de gas digital para O2: los transmisores de flujo Vortex admiten múltiples señales de salida como 4-20 mA/pulso/frecuencia/MODBUS RTU y HART, lo que facilita la conexión al sistema de control central para monitoreo remoto.
• Opción con compensación integral de temperatura y presión, que puede ver directamente la temperatura del O2, la presión, el caudal y la información del flujo total desde la pantalla digital.

En la actualidad, existen tres tipos principales de medidores de flujo de oxígeno convencionales, cada uno con sus propios escenarios de adaptación: los medidores de flujo de gas térmico son adecuados para medir oxígeno gaseoso, especialmente para condiciones de flujo pequeño y mediano, con velocidad de respuesta rápida, baja pérdida de presión y fácil instalación y mantenimiento; El medidor de flujo de rotor de tubo metálico tiene una estructura simple y un costo moderado, adecuado para medir caudales medios y bajos a temperatura y presión ambiente, con lecturas intuitivas y fuerte resistencia a la corrosión; El medidor de flujo Vortex es adecuado para medir oxígeno gaseoso de alto flujo, con alta precisión, amplio rango, adaptabilidad a condiciones de alta presión y temperatura y buena estabilidad.

¿Cómo medir un pequeño caudal de oxígeno como 10 sccm?

Medidor/controlador de flujo de gas O2 de flujo ultrabajo

La medición de caudales de oxígeno pequeños (como 1 sccm, 10 sccm, 100 sccm, etc.) requiere un equilibrio entre precisión y capacidad de control, y la opción preferida es un medidor y controlador de caudal de gas térmico pequeño. Este tipo de equipo utiliza el principio de difusión térmica para lograr una medición precisa mediante la detección de los cambios de calor durante el flujo de gas. El rango puede ser tan bajo como 0~1 L/h, y la precisión de la medición puede alcanzar ± 1% FS, lo que puede satisfacer las necesidades de laboratorio, equipos médicos, pequeños recipientes de reacción y otros escenarios. Al mismo tiempo, el controlador de flujo integrado puede lograr una regulación directa y precisa del caudal de gas O₂ sin la necesidad de módulos de control adicionales, lo que facilita su operación. El dispositivo es de tamaño compacto, con bajos requisitos de espacio de instalación y es adecuado para condiciones de trabajo estrechas.

¿Cómo medir el caudal de oxígeno líquido (LOX)?

Medición del flujo de LOX criogénico

El oxígeno líquido se caracteriza por su temperatura ultrabaja (aproximadamente -183 °C) y su fácil gasificación. Los caudalímetros convencionales no soportan temperaturas extremadamente bajas, por lo que requieren caudalímetros Coriolis especializados. Este tipo de caudalímetro adopta el principio de medición de caudal másico, que no se ve afectado por los cambios de temperatura, presión ni densidad, y puede funcionar de forma estable en entornos de temperatura ultrabaja. Se recomienda utilizar una aleación de acero inoxidable resistente a bajas temperaturas para evitar el agrietamiento por fragilidad a baja temperatura. El diseño estructural debe tener un buen aislamiento para evitar la influencia de la vaporización del oxígeno líquido en la medición.

Al mismo tiempo, es necesario cumplir con los estándares de limpieza sin aceite, eliminar los riesgos de seguridad y ser ampliamente utilizado en el almacenamiento de oxígeno líquido, transporte, industria química, aeroespacial y otras industrias para el monitoreo del flujo de oxígeno líquido.

¿Qué parámetros técnicos hay que tener en cuenta a la hora de elegir un medidor de flujo de oxígeno?

Además de las funciones principales, la selección debe centrarse en comprobar los siguientes parámetros:

• El rango de medición debe cubrir el rango de flujo real utilizado, los usuarios deben proporcionar el flujo mínimo, el flujo normal y el flujo máximo a los ingenieros de silverinstruments.com para dimensionar el tamaño adecuado del sensor de flujo de O2, para evitar afectar la precisión si el rango es demasiado grande o demasiado pequeño;
• El nivel de precisión está determinado por el principio del medidor de flujo, utilizando rango, temperatura de operación y presión, con escenas industriales que van desde ± 1,5% a ± 2,5% y requisitos de alta precisión que van desde ± 0,5% a ± 1%;
• La presión y la temperatura de trabajo deben coincidir con las condiciones reales de trabajo. Es necesario confirmar el rango de resistencia a la presión del equipo para la medición de oxígeno gaseoso, y verificar su tolerancia a bajas temperaturas para la medición de oxígeno líquido.
• Priorizar el protocolo 4-20 mA/pulso o HART para las señales de salida para facilitar el acceso a los sistemas de control;
• El material debe estar hecho de materiales compatibles con el oxígeno, como acero inoxidable 316L, para garantizar la seguridad y la estabilidad.