Calibración de flujo

La calibración de flujo de gas se refiere a la calibración de un dispositivo sensor de flujo, como un caudalímetro o un controlador de flujo, mediante la comparación de sus mediciones contra una referencia de medición de flujo. Normalmente el dispositivo o unidad bajo prueba está conectado neumáticamente en series con la referencia de flujo para que midan el mismo flujo de gas, y luego se comparan las indicaciones de los dos dispositivos.

¿Dónde se usa la calibración de flujo de gas?

• En la fabricación y el mantenimiento de caudalímetros y controladores

  Los fabricantes de caudalímetros y controladores de flujo másico (MFC) deben realizar un gran volumen de calibraciones y necesitan un patrón que sea rápido, preciso y que se pueda automatizar. La salida de flujo precisa y en tiempo real de Molbloc/Molbox (sensor de flujo/monitor digital) es especialmente importante para el ajuste manual de los caudalímetros másicos y los controladores de flujo másico. Muchos centros de servicio de MFC usan Molbloc/Molbox para realizar calibraciones de MFC análogos manuales.

• Control del proceso

  Los técnicos utilizan Molbloc/Molbox para la calibración, las pruebas y la resolución de problemas de instrumentos y sistemas de prueba en aplicaciones que abarcan desde la fabricación hasta la investigación. En estas aplicaciones, los requisitos clave a menudo son la repetibilidad, velocidad y portabilidad.

  • Semiconductor/fibra óptica/fotovoltaico

    Estos y otros procesos que implican procesos de deposición de fase gaseosa y recubrimientos dependen en gran medida del rendimiento y la estabilidad de los controladores de flujo másico. Calibrar los MFC en el nivel de la planta puede resultar más rentable que externalizar el servicio, y contar con una referencia confiable para la solución de problemas puede evitar varias horas de tiempo de inactividad. Un sensor de flujo (molbloc) a menudo se puede conectar directamente a un múltiple para comprobar el rendimiento del MFC sin desinstalarlo.

  • Industria biofarmacéutica

    Las tasas de flujo de gas a los biorreactores y fermentadores pueden ser críticas, y se usa molbloc/molbox para realizar una calibración de MFC trazable en muchas plantas farmacéuticas. La portabilidad es clave para muchas aplicaciones de calibración in situ, y molbloc/molbox puede ofrecer una solución portátil para hasta cientos e incluso miles de litros por minuto con molbloc-S.

  • Industria petroquímica (investigación y desarrollo)

    Las pruebas precisas de caudalímetros y controladores son claves en las instalaciones de investigación que desarrollan procesos petroquímicos que más tarde se pueden escalar a cantidades de producción. Fluke Calibration puede proporcionar o especificar unas configuraciones de equipo sencillas para permitir que molbloc pruebe los dispositivos que se ejecutan a presiones de 3.000 psi o más.

  • Pruebas de pilas de combustible

    Probar el rendimiento de la pila de combustible requiere una medición precisa del hidrógeno y de otros flujos gaseosos. molblox/molbox es una manera rápida y precisa de calibrar los MFC en entornos pequeños o grandes de prueba de pilas de combustible.

  • Mezcla de gases

    La mezcla dinámica de gases es una alternativa al método de peso u otros métodos de llenado para crear con más rapidez mezclas estándar de gases. molbloc/molbox puede brindar trazabilidad a los dispositivos de flujo del sistema de mezcla, o en aplicaciones críticas se puede usar directamente en el sistema de control de la mezcla.

• Supervisión/calidad ambiental

  molbloc/molbox es la es la opción ideal para la calibración de "calibradores" de monitores de gases tóxicos y ambientales. Estos dispositivos llevan un control de las concentraciones críticas de gases contaminantes para la calibración de los monitores. Los molblocs se conectan fácilmente a los calibradores en el laboratorio o en el campo para obtener calibraciones trazables. El molbloc/molbox se usa en organismos estatales, locales, nacionales e internacionales para dar soporte a sus instrumentos de supervisión de la calidad del aire, y también los usan los proveedores de instrumentos que los suministran.

  La calibración de patrones de transferencia de flujo (FTS) para sistemas de monitoreo de partículas PM2.5 también resulta fácil si se usa molbloc-S.

• Sistemas médicos y de respiración

  La calibración de caudalímetros y las pruebas de los sistemas de respiración son una aplicación común y muy importante de molbloc/molbox, tanto en la producción como en la recertificación. Industria aeronáutica y de seguridad.

• Prueba de filtraciones

  • Fabricación de máscaras antigás, sector nuclear

    molbloc/molbox se utiliza para probar caudalímetros y orificios usados para las pruebas de filtraciones realizadas en varios productos, desde máscaras antigás hasta dispositivos médicos. molbloc/molbox es la opción más adecuada para realizar la calibración de flujo de los monitores de filtración usados en instalaciones nucleares, debido a que el molbloc se puede operar a la presión elevada necesaria aguas arriba de los dispositivos.

• Institutos nacionales de medición (NMI)

  molbloc/molbox y el patrón de flujo gravimétrico (GFS) primario de Fluke Calibration, GFS2102, se usan en los principales laboratorios de flujo gaseoso de los NMI en todo el mundo. GFS es realmente una de las principales referencias de flujo másico y molbloc/molbox brinda la máxima precisión como patrón de transferencia de flujo.

Materiales adicionales de referencia

Un tema de discusión y confusión frecuente en relación con la medición de flujo de gas es el flujo de masas y el flujo de volumen. Los caudalímetros y las unidades de flujo que se usan para las mediciones de flujo se utilizan de manera inherente para medir y expresar el volumen de gas o la cantidad de masa (o número o moles o moléculas) que pasa a través del dispositivo. Cuando se realiza una calibración de flujo de gas, casi siempre es beneficioso usar una medición de referencia del flujo de masas, porque el caudal másico se mantiene constante a través de un sistema de flujo en estado estable. Como el gas es comprimible, el caudal de volumen varía en distintos puntos de un sistema de flujo debido a los cambios de densidad que provocan los cambios de temperatura y de presión. Los molblocs son patrones de flujo de masas, que permiten realizar comparaciones confiables con otros dispositivos de flujo. La terminal de caudal molbox también puede calcular y expresar el caudal de flujo en términos de flujo de volumen en otro punto del sistema para permitir la prueba de dispositivos basados en volumen.

Patrón de flujo primario vs patrón de transferencia

Fluke Calibration ofrece patrones de flujo de gas primarios y patrones secundarios (o patrones de transferencia) que brindan el máximo de rendimiento de la medición. A veces los clientes se enfrentan a la interrogante de si reciben un mejor servicio cuando usan un patrón primario o un patrón secundario. Nuestro consejo es que los clientes debieran usar un patrón que ofrezca la confiabilidad e incertidumbre de medición requeridas y que cumpla con las necesidades del laboratorio de calibración. El sistema dinámico de flujo gravimétrico GFS2102 de Fluke Calibration es un patrón primario de flujo de masas que ofrece la menor incertidumbre de medición posible. Pero para la gran mayoría de los clientes, es más eficaz usar un sistema de calibración de flujo de molbloc/molbox. Los molblocs se calibran mediante la comparación con una cadena de calibración basada en mediciones primarias de flujo gravimétrico y producen un rendimiento preciso y altamente repetible, como un calibrador de flujo. Entretanto, molbloc/molbox ofrece mucha mayor velocidad, conveniencia y portabilidad y es más rentable que el GFS.

Algunos laboratorios han seleccionado a molbloc/molbox para reemplazar muchos sistemas patrones de caudal de gases, como Piston Prover y Bell Prover, en aplicaciones de calibración de rotámetro y calibración de flujo de masas. Piston Prover y Bell Provers son considerados como patrones primarios, pero es importante destacar que son dispositivos primarios de medición de flujo de volumen. Con mayor frecuencia, usan una medición de flujo de volumen directa junto con mediciones de presión y temperatura y datos de propiedades de los gases para calcular un caudal másico que se usa para las calibraciones.

Una característica importante de los patrones secundarios de flujo es que deben pasar por una comparación de flujo estricta durante cada recalibración. Los patrones principales no se calibran mediante la comparación con otro patrón de medición de flujo, sino que se calibran solo mediante la prueba de sus componentes de medición individualmente (por ejemplo, tiempo, distancia, masa, presión o temperatura). Sin las pruebas de competencias regulares ni comparaciones con una referencia de flujo adecuada, el usuario no cuenta con la garantía del rendimiento de la medición de flujo del patrón primario. Y lo que es más importante, los laboratorios deben seleccionar un calibrador de flujo que ofrezca la mejor confiabilidad de medición y las mejores funciones operacionales.

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Flujo de masa frente a volumen de flujo en la calibración del flujo de gas