เครื่องวัดอัตราการไหลของอาร์กอนเหลวและแก๊สอาร์กอน: การใช้งาน ความท้าทาย และโซลูชัน

อาร์กอนเหลวและแก๊สอาร์กอนคืออะไร?

อาร์กอน ซึ่งเป็นก๊าซมีตระกูล ถูกใช้ในงานอุตสาหกรรมต่างๆ ทั้งในรูปแบบของเหลวและก๊าซ
- อาร์กอนเหลว: อาร์กอนจะเปลี่ยนเป็นของเหลวที่อุณหภูมิต่ำมาก โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ -186°C (87 เคลวิน) อาร์กอนส่วนใหญ่ใช้ในกระบวนการแช่แข็ง การเชื่อมโลหะ การผลิตโลหะ และเป็นก๊าซป้องกันในกระบวนการทางอุตสาหกรรม
- ก๊าซอาร์กอน: ในสถานะก๊าซ อาร์กอนถูกใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นก๊าซป้องกันเฉื่อยในกระบวนการเชื่อมและตัด รวมถึงในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ หลอดไฟ และสำหรับการสเปกโตรสโคปีบางประเภท
อาร์กอนทั้งสองรูปแบบมีข้อท้าทายเฉพาะตัวสำหรับการวัดอัตราการไหลที่แม่นยำเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและสภาวะการทำงาน

ความท้าทายและจุดเจ็บปวดในการวัดอัตราการไหลของของเหลวและก๊าซอาร์กอน

• 1. อุณหภูมิต่ำมากสำหรับอาร์กอนเหลว
• อาร์กอนเหลวทำงานที่อุณหภูมิต่ำมาก โดยทั่วไปอยู่ที่ -186°C หรือต่ำกว่า ที่อุณหภูมิเหล่านี้ มาตรวัดอัตราการไหลแบบทั่วไปอาจทำงานไม่ถูกต้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน เช่น ซีล เซ็นเซอร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สัมผัสกับอุณหภูมิเยือกแข็ง จำเป็นต้องใช้วัสดุพิเศษและการออกแบบที่คำนึงถึงความปลอดภัยเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ จำเป็นต้องใช้ มาตรวัดอัตราการไหลแบบไครโอเจนิก
• 2. ช่วงอุณหภูมิที่กว้างสำหรับแก๊สอาร์กอน
• ก๊าซอาร์กอนสามารถเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ตั้งแต่อุณหภูมิที่เย็นจัดไปจนถึงอุณหภูมิห้องหรือสูงกว่านั้น ช่วงอุณหภูมิที่กว้างนี้ก่อให้เกิดความท้าทายเกี่ยวกับการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อน ซึ่งอาจส่งผลต่อการสอบเทียบเซ็นเซอร์และความแม่นยำของการอ่านค่าการไหล นอกจากนี้ พฤติกรรม การไหลของก๊าซ ยังมีความไวต่อความผันผวนของอุณหภูมิมากกว่าการไหลของของเหลว ทำให้การวัดที่แม่นยำทำได้ยากขึ้น
• 3. ความหนาแน่นและความหนืดที่แตกต่างกัน
• อาร์กอนเป็นก๊าซความหนาแน่นต่ำและมีความหนาแน่นแตกต่างกันอย่างมากเมื่ออยู่ในสถานะของเหลว ความหนาแน่นของอาร์กอนเหลวสามารถเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ ทำให้การวัดอัตราการไหลเป็นเรื่องท้าทายอย่างยิ่ง เช่นเดียวกัน ความหนืดของอาร์กอนทั้งของเหลวและก๊าซสามารถเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิและความดัน ซึ่งส่งผลต่ออัตราการไหลและความสามารถในการวัดที่แม่นยำของเซ็นเซอร์
• 4. การเปลี่ยนแปลงของแรงดันและอัตราการไหล
• โดยทั่วไปแล้ว ทั้งอาร์กอนที่เป็นของเหลวและก๊าซจะถูกขนส่งภายใต้สภาวะความดันที่แตกต่างกัน ความดันอาจผันผวนอย่างมากในกระบวนการทางอุตสาหกรรม ซึ่งอาจส่งผลต่อลักษณะการไหล ความแปรปรวนของความดันนี้ต้องนำมาพิจารณาในระบบการวัดเพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำที่สม่ำเสมอ

เหตุใดเครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดอัตราการไหลของของเหลวและก๊าซอาร์กอน

หลักการของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis

เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลแบบ Coriolis ทำงานโดยการตรวจจับปรากฏการณ์ Coriolis ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อของไหลไหลผ่านท่อสั่นสะเทือน เมื่อของไหลไหลผ่านท่อ จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสของการสั่นสะเทือน ซึ่งสามารถวัดเพื่อกำหนดอัตราการไหลของมวลได้ วิธีนี้แตกต่างจากเครื่องวัดอัตราการไหลของปริมาตรแบบเดิม ซึ่งอาศัยความหนาแน่นและความเร็วของของไหล การวัดอัตราการไหลของมวลโดยตรงทำให้เครื่องวัด Coriolis มีความแม่นยำมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความหนาแน่นหรืออุณหภูมิของของไหลเปลี่ยนแปลง

เหตุใดเครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis จึงเหมาะสำหรับของเหลวและก๊าซอาร์กอน

1. การวัดอัตราการไหลของมวล
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis วัดอัตราการไหลของมวลโดยตรง จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับก๊าซและของเหลวที่มีการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นอย่างมีนัยสำคัญตามอุณหภูมิและความดัน เช่น ของเหลวและก๊าซอาร์กอน เนื่องจากอัตราการไหลของมวลไม่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น เครื่องวัด Coriolis จึงรักษาความแม่นยำได้แม้ในสภาวะที่ผันผวน
2. ช่วงอุณหภูมิกว้าง
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis สามารถทำงานได้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงมาก ตั้งแต่อุณหภูมิต่ำมากจนถึง -200°C ไปจนถึง 150°C หรือสูงกว่า จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดทั้งอาร์กอนเหลวที่อุณหภูมิต่ำมาก และอาร์กอนก๊าซที่อุณหภูมิต่างๆ
3. ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือสูง
การออกแบบเครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis ช่วยให้สามารถวัดค่าได้อย่างแม่นยำสูงถึง 0.1% ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานที่แม้อัตราการไหลจะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยก็อาจส่งผลกระทบต่อกระบวนการได้ เช่น ในระบบไครโอเจนิกและการแปรรูปก๊าซอุตสาหกรรม
4. ป้องกันการระเบิดและปลอดภัยต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย
เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis สามารถติดตั้งใบรับรอง ATEX ป้องกันการระเบิดได้ จึงปลอดภัยสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่อาจมีก๊าซหรือของเหลวไวไฟ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในโรงงานอุตสาหกรรมที่ใช้อาร์กอนเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่อาจเกี่ยวข้องกับสภาวะที่ระเหยหรือเป็นอันตราย

กรณีศึกษา: เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis สำหรับของเหลวและก๊าซอาร์กอน

ยกตัวอย่างเช่น เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis รุ่น SH-CMF ออกแบบมาเพื่อวัดอัตราการไหลของอาร์กอนเหลวในงานอุตสาหกรรม มีช่วงอัตราการไหลตั้งแต่ 0-3.0 ตันต่อชั่วโมง, 0-7 ตันต่อชั่วโมง, 0-20 ตันต่อชั่วโมง และอื่นๆ ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -200°C ถึง +150°C และความแม่นยำ 0.2% นอกจากนี้ยังได้รับการรับรองมาตรฐานป้องกันการระเบิด ATEX สำหรับพื้นที่อันตราย จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการอาร์กอนเหลวที่อุณหภูมิต่ำมากในสภาพแวดล้อมอันตราย
สำหรับก๊าซอาร์กอน เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis รุ่น DN20 สามารถวัดปริมาณได้สูงสุดถึง 120,000 ลิตรต่อชั่วโมง จึงเป็นโซลูชันที่แม่นยำสำหรับการใช้งานที่ต้องการวัดก๊าซอาร์กอนในช่วงอุณหภูมิกว้างตั้งแต่ -185°C ถึง +20°C เครื่องวัดประเภทนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการวัดอัตราการไหลของก๊าซอาร์กอนมีความแม่นยำ แม้ในขณะที่ความดันและอุณหภูมิมีความผันผวนระหว่างการปฏิบัติงานในอุตสาหกรรม

บทสรุป

การวัดอัตราการไหลของอาร์กอนของเหลวและก๊าซมีความท้าทายมากมาย ซึ่งรวมถึงอุณหภูมิที่รุนแรง ความหนาแน่นและความหนืดที่ผันผวน และความจำเป็นในการใช้เครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis มีความสามารถวัดอัตราการไหลของมวลได้โดยตรงโดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่น จึงมอบโซลูชันที่เชื่อถือได้และแม่นยำสำหรับการใช้งานกับอาร์กอนทั้งของเหลวและก๊าซ คุณสมบัติที่ทนทานต่ออุณหภูมิสูง ความแม่นยำ และความปลอดภัย ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ำและอุตสาหกรรม ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการควบคุมกระบวนการที่แม่นยำและการปรับประสิทธิภาพให้เหมาะสมที่สุดในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การเชื่อมโลหะ ไครโอเจนิกส์ และการผลิตเซมิคอนดักเตอร์