Volumétrico vs. estándar volumétrico vs. masa real

La “medición de caudales” de gases y otros fluidos significa diferentes cosas, según el caso:

• tasa volumétrica: el espacio que consume el material, visto como “unidad de volumen por unidad de tiempo” (por ejemplo, litros por minuto)
• caudal másico molar: ampliamente abreviado como “flujo másico” es el número de moléculas por volumen en condiciones específicas, expresado como “unidades de volumen estandarizadas por unidad de tiempo en condiciones normalizadas” (por ejemplo, litros estándar por minuto, o litros normales por minuto)
• flujo másico real: medición de la masa de las moléculas en el flujo, que se notifica como unidades de masa por unidad de tiempo (por ejemplo, gramos por minuto).

Cada uno de estos tipos tiene sus aplicaciones, pero cada uno es técnicamente más desafiante que el anterior, debido a los niveles añadidos de complejidad en las mediciones. El más difícil, que resulta en las soluciones más costosas, es el flujo másico real.

Por lo tanto, será una ventaja significativa para nuestros clientes que Alicat ofrezca ahora unidades de ingeniería seleccionables en nuestros instrumentos, incluyendo las unidades de masa real, masa (molar) estándar y flujo volumétrico, ampliando esencialmente nuestros instrumentos multivariados a dispositivos de medición y control multipropósito.

¿Por qué no todos ofrecen masa real?

La medición de la masa en sí misma es siempre un proceso indirecto. Significa medir el momento, el peso o la capacidad térmica… existen varios medios. Algunos métodos funcionan con fluidos que fluyen; por ejemplo, los dispositivos de Coriolis utilizan un canal vibratorio y miden la variación en ese momento vibratorio, que es causado por el flujo másico de gas o líquidos a través del canal. No se ven afectados por los cambios en el líquido, o incluso por los flujos sucios y con trozos. El problema es que son caros, varias veces el precio de un instrumento Alicat. Y ellos le darán masa, pero no información sobre cuántas moléculas están fluyendo, porque son ignorantes sobre los medios que están fluyendo. (Conozca más sobre las tecnologías de medición en la sección “Tipos de medidores de flujo másico de gas” de la página web de la compañía Como funciona).

Con el firmware actualizado, un medidor de flujo o controlador Alicat ahora puede medir la masa real de sus fluidos (en unidades de su elección) para cualquiera de los fluidos de lista de la unidad Gas Select, o cualquier mezcla personalizada que construya a partir de esos fluidos. Es cierto, usted puede ordenar otros instrumentos de medición de flujo másico que han sido programados para proporcionar datos de flujo másico verdadero para un solo fluido conocido y predeterminado. Se programan en la fábrica antes del envío, pero ese tipo de fluido no se puede cambiar sin una reprogramación de fábrica porque el instrumento no es capaz de ajustarse a los cambios de viscosidad. La unidad pierde sus vínculos trazables entre su calibración y las condiciones cambiadas.

Con los instrumentos Alicat, cuando se cambia de tipo de gas, se cambia la viscosidad del gas en sí -recalibrando efectivamente el instrumento al nuevo gas- toda la información necesaria está presente para calcular el flujo másico real. Por la misma razón, no tenemos un modificador de precisión, que es común en otros instrumentos, en nuestras mediciones cuando usted cambia gases en nuestra tabla de selección. Puede decidir en el campo medir la masa real, luego cambiar los tipos de gases (cambiando también el ajuste de gas seleccionado) y mantenerse tan preciso como siempre. Usted obtiene medidas de masa reales, sin pagar el precio del coriolis.

¿Quién necesita mediciones de flujo másico reales?

En biorreactores como el de arriba, los ingenieros de sistemas pueden estar interesados en medir la masa del gas de salida (por ejemplo, un gas combustible como el metano) a partir de la biomasa. Dosificar esto en kilogramos puede ser más útil que en litros. Por el contrario, las reacciones de regulación en una cámara pueden medirse mejor en términos de masa, para calcular las tasas de consumo y predecir la producción. Hipotéticamente, “Tengo 4 kg de biomasa, y requerirá 2 kg de CO2 en la mezcla de nutrientes para mantenerla productiva durante las próximas 24 horas”.

En los productos farmacéuticos, los gases y los líquidos se utilizan en muchas reacciones. Un proceso común es la hidrogenación, especialmente para proporcionar recubrimientos. Conociendo la espesura, densidad, masa y el área de cobertura, se puede calcular la masa requerida que se añadiría y, por lo tanto, utilizar la dispensación de masa real de gases reactivos en el proceso sería más fácil de calcular que convertir el volumen estándar en masa.

La medición de la masa por unidad de tiempo es una nueva y potente capacidad, especialmente si se está dosificando o totalizando la masa, como puede suceder con los biorreactores o en la producción farmacéutica.

El punto es que es fácil

Mientras que algunos usuarios se beneficiarán de las unidades de masa reales, otros encontrarán una ventaja en las capacidades de control volumétrico, de volumen estándar o de presión que ya están incorporadas en la detección inteligente de nuestro instrumento. Casi cualquier sistema de flujo puede beneficiarse del hecho de que el cambio entre unidades sea fácil: unos pocos clics a través de los menús de la pantalla o unas pocas instrucciones a través de la conexión en serie. Esta capacidad permite una fácil reorientación del instrumento de flujo, o la realineación de las unidades para correlacionarlas mejor con otros cálculos.

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