เครื่องวัดอัตราการไหลของอาร์กอนเหลวและแก๊สอาร์กอน: การใช้งาน ความท้าทาย และโซลูชัน

อาร์กอนเหลวและแก๊สอาร์กอนคืออะไร?

อาร์กอน ซึ่งเป็นก๊าซมีตระกูล ถูกใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ทั้งในรูปแบบของเหลวและก๊าซ
- อาร์กอนเหลว: อาร์กอนจะเปลี่ยนเป็นของเหลวที่อุณหภูมิต่ำมาก โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ -186°C (87 เคลวิน) โดยส่วนใหญ่ใช้ในกระบวนการแช่แข็ง การเชื่อม การผลิตโลหะ และเป็นก๊าซป้องกันในกระบวนการอุตสาหกรรม
- ก๊าซอาร์กอน: ในสถานะก๊าซ อาร์กอนถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะก๊าซเฉื่อยสำหรับป้องกันในกระบวนการเชื่อมและการตัด รวมถึงในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ หลอดไฟ และสำหรับการสเปกโตรสโคปีบางประเภท
อาร์กอนทั้งสองรูปแบบมีข้อท้าทายเฉพาะตัวในการวัดอัตราการไหลที่แม่นยำเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและสภาวะการทำงาน

ความท้าทายและปัญหาในการวัดอัตราการไหลของของเหลวและก๊าซอาร์กอน

• 1. อุณหภูมิต่ำมากสำหรับอาร์กอนเหลว
• อาร์กอนเหลวทำงานที่อุณหภูมิต่ำมาก โดยทั่วไปจะอยู่ที่หรือต่ำกว่า -186°C ที่อุณหภูมิเหล่านี้ มาตรวัดอัตราการไหลแบบธรรมดาอาจทำงานไม่ถูกต้อง โดยเฉพาะเมื่อส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน เช่น ซีล เซ็นเซอร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สัมผัสกับอุณหภูมิเยือกแข็ง จำเป็นต้องใช้วัสดุพิเศษและข้อควรพิจารณาในการออกแบบเพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานจะเชื่อถือได้ จำเป็นต้องใช้ มาตรวัดอัตราการไหลแบบไครโอเจนิก
• 2. ช่วงอุณหภูมิที่กว้างสำหรับก๊าซอาร์กอน
• ก๊าซอาร์กอนสามารถเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ตั้งแต่อุณหภูมิที่เย็นจัดไปจนถึงอุณหภูมิห้องหรือสูงกว่านั้น ช่วงอุณหภูมิที่กว้างนี้ทำให้เกิดความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อน ซึ่งอาจส่งผลต่อการปรับเทียบเซ็นเซอร์และความแม่นยำของการอ่านค่าการไหล นอกจากนี้ พฤติกรรมของการไหลของก๊าซยังมีความอ่อนไหวต่อความผันผวนของอุณหภูมิมากกว่าการไหลของของเหลว ทำให้การวัดที่แม่นยำทำได้ยากขึ้น
• 3. ความหนาแน่นและความหนืดที่เปลี่ยนแปลง
• อาร์กอนเป็นก๊าซที่มีความหนาแน่นต่ำและมีความหนาแน่นแตกต่างกันอย่างมากเมื่ออยู่ในรูปของเหลว ความหนาแน่นของอาร์กอนเหลวสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามอุณหภูมิ ทำให้การวัดอัตราการไหลมีความท้าทายเป็นพิเศษ ในทำนองเดียวกัน ความหนืดของอาร์กอนทั้งที่เป็นของเหลวและก๊าซสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามอุณหภูมิและความดัน ซึ่งส่งผลต่ออัตราการไหลและความสามารถในการวัดที่แม่นยำของเซ็นเซอร์
• 4. การเปลี่ยนแปลงความดันและอัตราการไหล
• โดยทั่วไปอาร์กอนทั้งที่เป็นของเหลวและก๊าซจะถูกขนส่งภายใต้สภาวะความดันที่แตกต่างกัน ความดันอาจผันผวนอย่างมากในกระบวนการทางอุตสาหกรรม ซึ่งอาจส่งผลต่อลักษณะการไหล ความแปรปรวนของความดันนี้จะต้องนำมาพิจารณาในระบบการวัดเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำสม่ำเสมอ

เหตุใดเครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดอัตราการไหลของของเหลวและก๊าซอาร์กอน

หลักการของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis

เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลแบบ Coriolis ทำงานโดยตรวจจับเอฟเฟกต์ Coriolis ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อของเหลวไหลผ่านท่อสั่นสะเทือน เมื่อของเหลวไหลผ่านท่อ จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในเฟสของการสั่นสะเทือน ซึ่งสามารถวัดได้เพื่อกำหนดอัตราการไหลของมวล วิธีนี้แตกต่างจากเครื่องวัดอัตราการไหลของปริมาตรแบบเดิมซึ่งอาศัยความหนาแน่นและความเร็วของของเหลว การวัดอัตราการไหลของมวลโดยตรงทำให้เครื่องวัด Coriolis มีความแม่นยำมากขึ้น โดยเฉพาะเมื่อความหนาแน่นหรืออุณหภูมิของของเหลวเปลี่ยนแปลง

เหตุใดเครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis จึงเหมาะสำหรับอาร์กอนของเหลวและก๊าซ

1. การวัดอัตราการไหลของมวล
เครื่องวัดอัตราการไหลของ Coriolis วัดอัตราการไหลของมวลโดยตรง ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับก๊าซและของเหลวที่มีการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นอย่างมีนัยสำคัญตามอุณหภูมิและความดัน เช่น ของเหลวและก๊าซอาร์กอน เนื่องจากอัตราการไหลของมวลไม่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น เครื่องวัด Coriolis จึงรักษาความแม่นยำได้แม้ในสภาวะที่ผันผวน
2. ช่วงอุณหภูมิที่กว้าง
เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis สามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิที่รุนแรง ตั้งแต่อุณหภูมิต่ำถึง -200°C ไปจนถึง 150°C หรือสูงกว่านั้น ทำให้เครื่องวัดนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดอาร์กอนเหลวที่อุณหภูมิต่ำถึงต่ำ และอาร์กอนก๊าซที่อุณหภูมิต่างๆ
3. ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือสูง
การออกแบบมาตรวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis ช่วยให้วัดค่าได้อย่างแม่นยำถึง 0.1% ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานที่แม้อัตราการไหลจะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยก็สามารถส่งผลต่อกระบวนการได้ เช่น ในระบบไครโอเจนิกและการแปรรูปก๊าซในอุตสาหกรรม
4. ป้องกันการระเบิดและปลอดภัยต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย
เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis สามารถติดตั้งใบรับรองป้องกันการระเบิด ATEX ได้ ทำให้ปลอดภัยในการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีก๊าซหรือของเหลวที่ติดไฟได้ ซึ่งสิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในโรงงานอุตสาหกรรมที่ใช้อาร์กอนเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่อาจเกี่ยวข้องกับสภาวะที่ระเหยได้หรือเป็นอันตราย

กรณีศึกษา: เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis สำหรับของเหลวและก๊าซอาร์กอน

ตัวอย่างเช่น เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis ซีรีส์ SH-CMF ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดอัตราการไหลของอาร์กอนเหลวในงานอุตสาหกรรม โดยมีช่วงอัตราการไหลตั้งแต่ 0-3.0 ตันต่อชั่วโมง 0-7 ตันต่อชั่วโมง 0-20 ตันต่อชั่วโมง เป็นต้น ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -200°C ถึง +150°C และความแม่นยำ 0.2% นอกจากนี้ยังมาพร้อมใบรับรองป้องกันการระเบิด ATEX สำหรับพื้นที่อันตราย ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการอาร์กอนเหลวที่อุณหภูมิต่ำในสภาพแวดล้อมอันตราย
สำหรับก๊าซอาร์กอน เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis DN20 สามารถวัดได้มากถึง 120,000 ลิตรต่อชั่วโมง ซึ่งเป็นโซลูชันที่แม่นยำสำหรับการใช้งานที่ต้องการการวัดก๊าซอาร์กอนในช่วงอุณหภูมิที่กว้างตั้งแต่ -185°C ถึง +20°C เครื่องวัดประเภทนี้ช่วยให้วัดอัตราการไหลของมวลได้อย่างแม่นยำสำหรับก๊าซอาร์กอน แม้ว่าความดันและอุณหภูมิจะผันผวนระหว่างการดำเนินการทางอุตสาหกรรมก็ตาม

บทสรุป

การวัดอัตราการไหลของอาร์กอนของเหลวและก๊าซมีความท้าทายมากมาย เช่น อุณหภูมิที่รุนแรง ความหนาแน่นและความหนืดที่เปลี่ยนแปลง และความจำเป็นในการใช้เครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis สามารถวัดอัตราการไหลของมวลได้โดยตรงโดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่น จึงถือเป็นโซลูชันที่เชื่อถือได้และแม่นยำสำหรับการใช้งานอาร์กอนของเหลวและก๊าซ คุณสมบัติที่ทนทานต่ออุณหภูมิสูง ความแม่นยำ และความปลอดภัยทำให้เครื่องวัดนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่เย็นจัดและอุตสาหกรรม ช่วยให้ควบคุมกระบวนการได้อย่างแม่นยำและปรับให้เหมาะสมในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การเชื่อม การทำให้เย็นจัด และการผลิตเซมิคอนดักเตอร์