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   氣體的實際質量到底有什么特別?
WUHAN MARVELL TECHNOLGY CO.,LTD
氣體的實際質量到底有什么特別?
發布日期:2015-08-19
氣體的體積、標準體積以及實際質量之間的區別
氣體或液體的“流量測量”通常分為以下幾種:
● 體積流量:是指物質所占空間的大小,可看作“單位時間內的體積單位”(例:升/分鐘)
● 摩爾質量流量:通常簡稱為“質量流量”,即一定工況下單位體積內的氣體分子數量,標準化的工況下表述為“單位時間內標準化的單位體積”(例:標準升/分鐘、升/分鐘)
● 實際質量流量:是指摩爾分子的質量的測量,即:單位時間內的質量單位(例:克/分鐘)
上述測量模式各有其應用場合,伴著測量復雜性的增加,對測量技術的挑戰也是逐一升級,難度系數最高、測量成本最高的就是實際質量流量的測量。
正因為如此,艾里卡特質量流量計特有的可切換測量單位所賦予用戶的利益才尤為顯著,實際質量、標準(摩爾)質量、體積流量等,幾乎涵蓋了所有常用氣體計量單位,從本質上來講,其實是將原先的多變量測量儀器升級成為了多功能測量與控制設備。

為什么不是所有質量流量計都能測量氣體的實際流量?
氣體質量的測量是一個間接測量的過程,須測量氣體的動力、重量或熱容量。測量方法有好幾種,其中一些方法僅適用于流動著的流體,比如:科里奧利質量流量計通過在一振動著的管道內測量因流過管道的流體所引起的振動差異從而測量流體流量。科里奧利原理的測量不受流體種類、流體是否潔凈或管道粗細等影響,但設備極其昂貴,幾倍于艾里卡特質量流量計的售價。另外,此方法只能測量流體的質量,其它任何諸如流過管道內流體的分子量等參數都無從獲取,因為設備對流經管道內的介質一無所知。

固件版本升級為6v的艾里卡特質量流量計和質量流量控制器即可測量預置氣體列表中任意氣體或用戶自定義混合氣體的實際質量,并按規定的測量單位輸出。市場上其它質量流量計品牌也不乏有測量實際質量流量的功能,但僅限于已知的單一氣體,通常的做法是出廠前將某一種氣體參數預置于設備中,若用戶欲改測其它氣體,須將設備送回原廠重新設置,原因是此類質量流量計內無任何其它氣體的粘度數據,因此無法進行自動補償與修正,一旦換成其它氣體,原先的氣體標定溯源鏈即失效。

對艾里卡特質量流量計和質量流量控制器而言,用戶切換氣體時,設備將自動切換至相應的氣體粘度值,即相當于切換氣體后重新校準了設備。也正因為基于此原理,只要是在預置的98~130種氣體列表內進行氣體切換,艾里卡特質量流量計和質量流量控制器不存在同類品牌中常見的精度下滑問題。用戶可在應用現場隨時將質量流量計切換至實際質量的測量模式或切換氣體種類,設備的精度將始終如初。用戶再也無需為了測量氣體的實際質量流量而特地采購昂貴的科里奧利質量流量計。

哪些應用要氣體的實際質量流量?
上圖所示的生化反應釜一例中,系統工程師會關注反應產生的氣體總量(例如反應產生的甲烷總量),這類測量以千克為單位比以升為單位更為直觀。反之,腔體內的反應過程最好通過控制質量流量的方式加以調節,這樣便于計算氣體的消耗和計算最終的產出。比如:反應產生的氣體總量已有4千克,未來24小時需要2千克二氧化碳參與反應。

制藥行業大量用到各種氣體和液體,一個常見的應用就是氫化,用于化合生成薄膜。已知薄膜厚度、薄膜材料的密度、質量及鍍膜面積可計算出需要參與反應的氣體質量,因此,與其測得氣體的標準體積后再換算成氣體質量,若能直接測量進入過程系統中反應氣體的實際質量則要方便許多。

測量單位時間內氣體的實際質量著實為一全新、重磅的亮點 ,尤其在生化反應釜和制藥行業中那些需要測量氣體的實際分配質量或總量的應用中頗為重要。

操作簡單
一些用戶覺得測量氣體實際質量這一性能十分受益,一些用戶則對預置了氣體的體積控制、標準體積控制或壓力控制的智能型儀器情有獨鐘,簡易的測量單位切換卻是任何一個流體系統都能從中獲益的性能,通過顯示屏或串口通訊的幾個簡單操作步驟即可實現。今后,一臺質量流量計或質量流量控制器即可輾轉工作于多個應用項目、或重設流量單位用于各種計算需要。



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