Calibração de fluxo

Calibração de fluxo de gás refere-se à calibração de um dispositivo de detecção de fluxo, como um fluxômetro ou controlador de fluxo, por meio da comparação de suas medições com uma referência de medição de fluxo. Normalmente o dispositivo ou a unidade sob teste (UUT) é conectada pneumaticamente e em série à referência de fluxo, de modo que ambos os equipamentos meçam o mesmo fluxo de gás. Em seguida, as indicações dos dois dispositivos são comparadas.

Onde a calibração de fluxo de gás é usada?

• Fabricação e manutenção de fluxômetros/controladores de fluxo

  Os fabricantes de fluxômetros e controladores de fluxo de massa (MFC) realizam um grande volume de calibrações e necessitam de padrões rápidos, precisos e que possam ser automatizados. A saída de fluxo em tempo real do molbloc/molbox é precisa e extremamente importante no ajuste manual de fluxômetros de massa e controladores de fluxo de massa. Muitos centros de manutenção de MFCs usam o molbloc/molbox para realizar calibrações manuais de MFCs analógicos.

• Controle de processos

  Os técnicos usam o molbloc/molbox em instrumentos de calibração, testes e soluções de problemas, bem como em sistemas de teste para aplicação em diversos ambientes, desde ambientes fabris aos de pesquisa. Nessas aplicações, os requisitos principais costumam ser a repetibilidade, a velocidade e a portabilidade.

  • Fibras/semicondutores óticos/fotovoltaicos

    Esses e outros processos que envolvem revestimentos e processos de deposição de gases são extremamente dependentes do desempenho e da estabilidade dos controladores de fluxo de massa. A calibração de MFCs no nível das instalações pode gerar economia em comparação com a terceirização de serviço. Além disso, ter uma referência confiável para solução de problemas pode poupar horas de inatividade. Em certas situações, um molbloc pode ser conectado diretamente a um coletor para verificação do desempenho do MFC sem que seja preciso desmontá-lo.

  • Biofarmacêutica

    As taxas de fluxo de gás em biorreatores e fermentadores podem ser críticas. Por isso, o molbloc/molbox é usado para realizar calibrações de MFC rastreáveis em diversas instalações farmacêuticas. A capacidade de transporte é essencial em diversas aplicações de calibração no local. O molbloc/molbox pode proporcionar uma solução portátil para até centenas ou mesmo milhares de litros por minuto com o molbloc-S.

  • Petroquímica (P&D)

    A realização de testes precisos com fluxômetros e controladores é essencial nas instalações de pesquisas responsáveis pelo desenvolvimento de processos petroquímicos que possam posteriormente ser ampliados a escalas de produção. A Fluke Calibration pode fornecer ou especificar configurações simples de equipamentos a fim de permitir que o molbloc teste dispositivos em funcionamento sob pressões de 3.000 psi ou mais.

  • Testes com células de combustível

    Os testes de desempenho de células de combustível exigem medições precisas de hidrogênio e outros fluxos de gás. O molbloc/molbox proporciona um modo rápido e preciso de calibrar MFCs em ambientes de teste de células de combustível de pequeno ou grande porte.

  • Mistura de gases

    A mistura dinâmica de gases é uma alternativa à ponderação ou outros métodos de preenchimento, permitindo a criação mais rápida de misturas de gases. O molbloc/molbox é capaz de proporcionar a rastreabilidade dos dispositivos de fluxo de sistemas de mistura ou, no caso de aplicações críticas, ele pode ser usado diretamente no sistema de controle de mistura.

• Qualidade/monitoramento ambiental

  O molbloc/molbox é a melhor escolha no que se refere à calibração de "calibradores" de monitores de gases tóxicos e ambientais. Esses dispositivos controlam as concentrações críticas de gases poluentes para a calibração dos monitores. Os molblocs podem ser conectados com facilidade aos calibradores no laboratório ou em campo, de modo a permitir a realização de calibrações rastreáveis. O molbloc/molbox é usado por órgãos regionais, estaduais, nacionais e internacionais para oferecer suporte aos instrumentos de monitoramento da qualidade do ar, além de ser usado pelos fornecedores de instrumentos que os comercializam.

  A calibração dos padrões de transferência de fluxo de FTS dos sistemas de monitoramento de material particulado PM2.5 também fica simples com a utilização do molbloc-S.

• Sistemas médicos/de apoio à respiração

  A calibração de medidores de fluxo e teste de sistemas de apoio à respiração é uma aplicação comum e altamente crítica do molbloc/molbox, ambos em produção ou recertificação. Aeronaves/segurança médica.

• Testes de vazamentos

  • Setor nuclear, máscaras de gás, fabricação

    O molbloc/molbox é usado para testas fluxômetros de teste e orifícios usados em testes de vazamento de diversos produtos, desde máscaras de gás a dispositivos médicos. O molbloc/molbox é a melhor opção para a calibração de fluxo de monitores de taxa de vazamento usados em instalações nucleares, pois o molbloc pode ser operado sob pressões elevadas, necessárias na execução a montante dos dispositivos.

• Institutos Nacionais de Medição (NMI)

  Tanto o molbloc/molbox quanto o padrão de fluxo gravimétrico primário GFS2102 da Fluke Calibration são usados nos principais laboratórios de fluxo de gás de NMIs do mundo todo. O GFS é a verdadeira referência de fluxo de massa primária, e o molbloc/molbox proporciona a melhor precisão como padrão de transferência de fluxo.

Materiais de referência adicionais

Quatro passos para uma calibração de fluxo de gás mais eficiente »
Fluxo de massa vs. fluxo de volume em medições de fluxo de gás »

Um tópico que causa constante discussão e confusão a respeito da medição de fluxo de gás é o referente ao fluxo de massa e fluxo de volume. Os fluxômetros e as unidades de fluxo usadas nas medições de fluxo são inerentemente usadas para medir e expressar o valor do volume de gás ou o valor da massa (ou número de moles ou moléculas) que passa pelo dispositivo. Durante uma calibração de fluxo de gás, é quase sempre benéfico usar um dispositivo de medição de referência de fluxo de massa, pois a taxa do fluxo de massa se mantém constante em um sistema de fluxo estável. Como o gás é compressível, a taxa do fluxo de volume varia em diferentes locais de um sistema de fluxo em função de alterações na densidade em função de mudanças de temperatura e pressão. Os molblocs são padrões de fluxo de massa. Eles permitem comparações confiáveis em relação a outros dispositivos de fluxo. O terminal do molbox também é capaz de calcular e expressar a taxa de fluxo em termos de fluxo de volume em outro ponto do sistema, de modo a permitir o teste de dispositivos com base em volume.

Padrão de fluxo primário vs. padrão de transferência

A Fluke Calibration oferece tanto padrões primários de fluxo de gás quanto padrões secundários (ou padrões de transferência) para proporcionar o melhor desempenho em medições. Às vezes os clientes se questionam qual dos padrões (primário ou secundário) atenderá melhor às suas necessidades. Nosso conselho é que eles usem um padrão que forneça a confiabilidade e a incerteza de medição exigidas e que, além disso, esteja de acordo com as necessidades do laboratório de calibração. O sistema de fluxo de massa gravimétrica dinâmica GFS2102 da Fluke Calibration é um padrão primário de fluxo de massa que oferece a menor incerteza de medição possível. Porém, para a grande maioria dos clientes, é mais vantajoso usar um sistema de calibração de fluxo molbloc/molbox. Os molblocs são calibrados por comparação com uma cadeia de calibração com base em medições de fluxo gravimétrico primário, produzindo um desempenho bastante preciso e reproduzível como um calibrador de fluxo. Por outro lado, o molbloc/molbox proporciona muito mais velocidade, conveniência e portabilidade, além de ser mais econômico que o GFS.

O molbloc/molbox foi a escolha de muitos laboratórios para substituir sistemas de teste com pistões ou campânulas em aplicações de calibração de fluxo de massa e calibração de rotâmetro. Os testadores com pistões e campânulas são amplamente considerados padrões primários, mas é importante observar que eles são dispositivos primários de medição de fluxo de volume. Na maioria dos casos, eles usam medições de fluxo de volume direto juntamente com medições de pressão e temperatura e dados de propriedades do gás para calcular uma taxa de fluxo de massa, que é usada nas calibrações.

Uma característica importante dos padrões de fluxo secundários é que eles precisam ser submetidos a comparações de fluxo rigorosas durante cada recalibração. Os padrões primários não são calibrados por comparação com outro padrão de medição de fluxo. Em vez disso, eles são calibrados somente por meio de testes individuais dos componentes de medição (por exemplo, tempo, distância, massa, pressão ou temperatura). Sem testes de proficiência regulares e intercomparações com uma referência de fluxo adequada, o usuário não tem a garantia do desempenho de medição de fluxo do padrão primário. O mais importante é que os laboratório selecionem um calibrador de fluxo que ofereça os níveis mais altos de confiabilidade e os melhores recursos operacionais.

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Fluxo de massa vs. fluxo de volume em calibrações de fluxo de gás