مقياس تدفق كتلة النيتروجين السائل

لماذا يعد مقياس التدفق المبرد ضروريًا لقياس تدفق كتلة النيتروجين السائل؟

يُعرف مجال العلوم الذي يركز على دراسة الخواص الفيزيائية للمواد تحت ظروف درجات الحرارة المنخفضة، بما في ذلك المنتجات التي يتم الحصول عليها في درجات حرارة منخفضة وتقنيات قياسها، باسم فيزياء درجات الحرارة المنخفضة. تلعب السوائل المبردة، والتي تُعرف بأنها مواد ذات درجات حرارة أقل من -238 درجة فهرنهايت، دورًا حاسمًا في هذا المجال. تُستخدم أجهزة قياس التدفق المبردة الصناعية لقياس معدل تدفق السوائل المبردة المختلفة مثل النيتروجين السائل (N2)، والسوائل المبردة، والمبردات، والنيون (Ne)، والأرجون السائل، وثاني أكسيد الكربون، والميثان، والهيدروجين، وأول أكسيد الكربون، والهيليوم السائل. تجد أجهزة قياس التدفق هذه تطبيقات واسعة النطاق في صناعة الألبان، وتخزين المواد الغذائية، وأنظمة التبريد، وتطبيقات التبريد والتجميد، والمبردات الميكانيكية، والحاويات المعزولة حراريًا، والتطبيقات الطبية.

التحديات في قياس السوائل المبردة وأجهزة قياس التدفق المتوفرة

يعد قياس معدل تدفق السوائل المبردة، وخاصة النيتروجين السائل، أمرًا صعبًا بسبب درجات الحرارة شديدة البرودة. فقط عدد قليل من أجهزة قياس التدفق قادرة على اكتشاف النيتروجين المسال المبرد بدقة. على سبيل المثال، يمكن لمقياس التدفق المغناطيسي اكتشاف درجات حرارة منخفضة تصل إلى -25 درجة مئوية، بينما يمكن لمقياس التدفق ذو الترس البيضاوي التعامل مع درجات حرارة سائلة منخفضة تصل إلى -40 درجة مئوية. يمكن لأجهزة قياس الدوران الرقمية ذات المساحة المتغيرة اكتشاف درجات حرارة منخفضة تصل إلى 34 درجة فهرنهايت تحت الصفر. ومع ذلك، توفر شركة Silver Automation Instruments مقياس تدفق كوريوليس الذي يمكنه اكتشاف درجات حرارة منخفضة تصل إلى -200 درجة مئوية (73 كلفن) والذي يمكن استخدامه لقياس تدفق كتلة النيتروجين السائل .

مقاييس التدفق الشامل كوريوليس لقياس التدفق الشامل للنيتروجين السائل

تستخدم مقاييس تدفق الكتلة كوريوليس على نطاق واسع لقياس تدفق كتلة النيتروجين السائل. تعمل هذه العدادات باستخدام مبدأ قوة كوريوليس، والذي يتناسب طرديًا مع تدفق الكتلة عندما يتدفق السائل عبر الأنبوب المهتز. تعد أجهزة قياس التدفق الكتلي من كوريوليس مناسبة بشكل خاص لقياس تدفق السوائل غير النيوتونية عالية اللزوجة، مثل اللاتكس والطلاء وملاط فيتامين الطلاء ولب الورق والماء والزيت الثقيل والبوليمر والقار والأبخرة. كما أنها فعالة لقياس تدفقات السوائل المبردة ودرجة الحرارة العالية. يمكن لأجهزة إرسال التدفق كوريوليس التعامل مع السوائل ذات درجة الحرارة المنخفضة مثل النيتروجين السائل المبرد والأرجون والهيليوم.

المواصفات الفنية لاختيار مقياس التدفق المبرد لقياس النيتروجين السائل

عند اختيار مقياس التدفق المبرد للنيتروجين السائل، يجب مراعاة بعض المواصفات الفنية. الحد الأدنى لدرجة حرارة السائل هو -200 درجة مئوية (-328 درجة فهرنهايت). تأتي أجهزة قياس التدفق المبرد بأحجام مستشعرات مختلفة، تتراوح من 1/8 بوصة إلى 8 بوصة. يصل معدل الضغط إلى 200 بار ودقة تبلغ ±0.2%FS. مادة الأجزاء الرطبة لمستشعر التدفق المبرد مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L. يمكن أن يكون مصدر الطاقة إما خارجيًا 24VDC أو 220V AC، ويمكن أن تكون إشارة الخرج 4-20mA أو نبض 0-1000HZ مع اتصال RS485. يتمتع مقياس التدفق المبرد بمستوى حماية IP65 ويكون مقاومًا للانفجار مع تصنيف ExialllCT5 الآمن جوهريًا. كما أن لديها شاشة رقمية لإظهار معدل تدفق الكتلة السائلة المبردة، والتدفق الإجمالي، ودرجة حرارة السائل. اختياريًا، يمكن تجهيزه بمبيت عازل وسترة تدفئة لمنع تجميد المستشعر.

الاستنتاج: أهمية أجهزة قياس التدفق المبرد في القياس الدقيق لتدفق النيتروجين السائل

في الختام، يعد مقياس التدفق المبرد ضروريًا لقياس معدل تدفق السوائل المبردة بدقة مثل النيتروجين السائل. تعد أجهزة قياس التدفق الكتلي من كوريوليس مناسبة جدًا لهذا الغرض، حيث توفر إمكانيات قياس متقدمة ودقيقة. عند اختيار مقياس التدفق المبرد، من المهم مراعاة المواصفات الفنية لضمان الأداء الأمثل في قياس معدلات تدفق كتلة النيتروجين السائل.