工作原理：層流壓差質(zhì)量流量技術(shù)

更新時間：2024-04-03

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大多數(shù) Alicat 質(zhì)量流量儀器都使用層流壓差技術(shù)來測量超過 98 種氣體的高精度質(zhì)量流量。

在本文中，我們將解釋這些設(shè)備背后的工作原理。

Alicat 設(shè)備如何測量質(zhì)量流量

艾里卡特壓差設(shè)備使用四個簡單步驟來計算質(zhì)量流量。

1.將湍流轉(zhuǎn)化為平滑的層流

2.測量流道上的壓降

3.計算體積流量

4.計算標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量流量

計算體積流量

艾里卡特設(shè)備包含一個稱為層流元件 (LFE) 的流道，可將所有湍流轉(zhuǎn)換為層流。該儀器首先測量 LFE 上的壓差，然后使用泊肅葉方程計算體積流量。

泊肅葉方程

體積流量 = (P 1 -P 2 )πr 4 /8ηL = K(ΔP)/η

P 1 = 入口靜壓；P 2 = 出口靜壓；r = 限制的水力半徑；η = 流體的絕對粘度；L = 限制長度

泊肅葉方程顯示了體積流量、壓差 (ΔP) 和絕對粘度 (η) 之間的線性關(guān)系。在簡化方程中，K是一個常數(shù)，包含 LFE 的幾何因素。

計算質(zhì)量流量

層流差壓質(zhì)量流量儀器使用體積流量和一系列密度校正因子來計算質(zhì)量流量。

密度修正系數(shù)

1、溫度密度修正=T s /T a

T a = 流動條件下的絕對溫度；T s = 標(biāo)準(zhǔn)條件下的絕對溫度 (STP)

2. 壓力密度修正= Pa / P s

P a = 流動條件下的絕對壓力；P s = 標(biāo)準(zhǔn)條件下的絕對壓力 (STP)

3. 壓縮率= Z s /Z a

Z a = 流動條件下的壓縮率；Z s = 標(biāo)準(zhǔn)條件下的壓縮率 (STP)

結(jié)合起來，您可以生成一個使用體積流量、溫度、壓力和氣體壓縮率來計算質(zhì)量流量的方程。

質(zhì)量流量方程

質(zhì)量流量 = (體積流量) (T s /T a )(P a /P s )(Z s /Z a )

(T s /T a )(Pa /P s ) (Z s /Z a ) = 密度校正因子

在艾里卡特質(zhì)量流量設(shè)備中，離散的絕對壓力傳感器放置在流動流的層流區(qū)域中。該信息被發(fā)送到微處理器，并與來自離散絕對溫度傳感器的數(shù)據(jù)相結(jié)合，以進(jìn)行正確的質(zhì)量流量計算。