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浅析低于大气压的压力如何影响金属浮子流量計流量测量

發布日期:2019-08-28  來源:  作者:  浏覽次數:
【導讀】:客户的质量流量計在半个大气压下无法正确测量。是什么赋予了?在低于大气压的压力下测量质量流量可能具有挑战性,因为它会改变体积流量。在这篇文章中,易胜博登录网址将研究在这些条件下究竟发生了什么,以及如何确保您的质量流量計或体积流量計的尺寸适合您的应用。......
客户的质量流量計在半个大气压下无法正确测量。是什么赋予了?在低于大气压的压力下测量质量流量可能具有挑战性,因为它会改变体积流量。在这篇文章中,易胜博登录网址将研究在这些条件下究竟发生了什么,以及如何确保您的质量流量計或体积流量計的尺寸适合您的应用。
 
壓力對靜態氣體質量和體積的影響
压力是施加在表面上的力的量度。根据理想气体定律(PV = nRT),随着压力(P)的增加,气体占据的空间体积(V)减小。这是因为气体是可压缩的,并且当压力增加时它们的分子彼此靠近。如果压力降低,则分子进一步分开并占据更大的体积。然而,在每种情况下,体积内的空气分子数(n,摩尔质量)保持不变。
 
让易胜博登录网址想象一个灵活的非弹性容器,如聚酯薄膜气球。易胜博登录网址在大气压(1个大气压,约14.696 psia)和标准环境温度(25°C)下填充500 cm3的空气。如果易胜博登录网址将压力加倍到2个大气压,则空气分子靠得更近,体积被压缩到250立方厘米。如果易胜博登录网址将原始压力减半至0.5个大气压,则体积增加一倍至1000立方厘米。如果易胜博登录网址再次将压力减半至0.25个大气压,则体积增加到2000立方厘米。在每种情况下,易胜博登录网址既没有移除也没有添加任何空气,因此容器内的空气摩尔质量保持为500 scm3的空气。
 
線壓對運動氣體的影響
當空氣開始運動時,其體積會隨著壓力的變化而變化,如上所述。將管線壓力加倍使體積流量減半,並且降低管線壓力會增加體積流量。但是,流動的空氣分子數(質量流量)不會改變。
 
测量低于大气压的流量計
基于差压的质量流量計具有内部流动通道,其尺寸适合于预期通过它们的非常高体积流量。当这些仪表用于低于大气压的应用时,它们可能需要加大尺寸以便处理增加的体积流量。
 
以全尺寸(M-500SCCM-D)为500 sccm(scm3)的Alicat金属浮子流量計为例。如果易胜博登录网址在压力的两倍(2个大气压)下流过500sccm,则体积流速降低到250ccm。实际气流量的减少不会对流量测量造成任何挑战,因为流量計可以处理两倍的量。
金属管浮子流量計.jpg
现在,如果易胜博登录网址打算在0.5 atm下流过相同的500 sccm,易胜博登录网址就知道体积流量将翻倍至1000 ccm。易胜博登录网址的流量計尺寸为500 sccm太小; 相反,易胜博登录网址应该使用尺寸为1000 sccm(M-1SLPM-D)的仪表。为了保持非常大质量流量分辨率,易胜博登录网址将指定500 sccm(质量)和1000 ccm(体积)的自定义范围。类似地,在0.25atm处,仪表将被构建为预期质量流量(M-2SLPM-D)的四倍,并且范围为500sccm和2000ccm。
 
一般来说,Alicat金属浮子流量計可以使用低至0.8 atm / 11.5 psia而不会过大。易胜博登录网址可以在流量計尺寸过大时使用,压力低至0.2 atm / 2.9 psia。
 
用于真空和低于大气压的上浆金属浮子流量計
与仪表不同,基于压差的金属浮子流量計不需要在超大气压条件下使用。对于这些应用,易胜博登录网址将比例控制阀定位在控制器的下游侧。这形成了声屏障,其屏蔽了流量传感器免受气体的体积膨胀。在下面的示例中,金属浮子流量計內的測量頭始終可以看到環境空氣壓力(1個大氣壓)下的流量。氣體進入低于大氣壓的條件(0.25個大氣壓),並且只有在通過閥門後才會膨脹。與前面的例子一樣,當氣體從1個大氣壓轉換到0.25個大氣壓時,質量流量保持不變。
 

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