工作原理：層流壓差質量流量技術

更新時間：2024-04-03

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

在本文中，我們將解釋這些設備背后的工作原理。

Alicat 設備如何測量質量流量

艾里卡特壓差設備使用四個簡單步驟來計算質量流量。

1.將湍流轉化為平滑的層流

2.測量流道上的壓降

3.計算體積流量

4.計算標準化質量流量

計算體積流量

艾里卡特設備包含一個稱為層流元件 (LFE) 的流道，可將所有湍流轉換為層流。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) 之間的線性關系。在簡化方程中，K是一個常數，包含 LFE 的幾何因素。

計算質量流量

層流差壓質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量流量。

密度修正系數

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 = 標準條件下的絕對溫度 (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 = 標準條件下的絕對壓力 (STP)

3. 壓縮率= Z s /Z a

Z a = 流動條件下的壓縮率；Z s = 標準條件下的壓縮率 (STP)

結合起來，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量流量的方程。

質量流量方程

質量流量 = (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

在艾里卡特質量流量設備中，離散的絕對壓力傳感器放置在流動流的層流區域中。該信息被發送到微處理器，并與來自離散絕對溫度傳感器的數據相結合，以進行正確的質量流量計算。