Lưu lượng khối lượng so với lưu lượng thể tích. Sự khác biệt là gì?

Một câu hỏi thường gặp là: sự khác biệt giữa dòng thể tích và dòng khối lượng là gì? Và khi nào bạn cần loại phép đo nào? Để đo khí nén và các loại khí kỹ thuật như argon, CO2 và nitơ, đo lưu lượng khối lượng có lợi thế rõ ràng so với đo lưu lượng thể tích. Bài viết này cung cấp cái nhìn sâu sắc về cả nguyên tắc đo lường và thời điểm sử dụng nguyên tắc đo lường nào, cũng như bí quyết về cách chuyển đổi đơn vị này sang đơn vị khác.

Dòng chảy thể tích là gì?

Dòng thể tích, còn được gọi là dòng chảy thực tế, là một thể tích di chuyển trung bình trên một đơn vị thời gian. Các đơn vị phổ biến cho lưu lượng thể tích là m3 / giờ, m3 / phút, CFM hoặc ACFM. Thể tích là một chất chiếm một không gian ba chiều. Khi thể tích là khí, chất này sẽ giãn nở hoặc co lại với sự khác biệt về nhiệt độ và / hoặc áp suất. Khi nhiệt độ tăng lên, không gian bị chiếm bởi âm lượng sẽ tăng lên. Khi áp suất tăng, âm lượng sẽ giảm. Do đó, khi đo lưu lượng thể tích, người ta phải tính đến nhiệt độ khí và áp suất khí.

Dòng chảy khối lượng là gì?

Lưu lượng khối lượng là thước đo khối lượng di chuyển trên một đơn vị thời gian. Khối lượng này được đại diện bởi số lượng phân tử trong một chất. Khối lượng của khí không thay đổi theo sự thay đổi nhiệt độ và áp suất, trọng lượng vẫn giữ nguyên. Tốc độ dòng chảy khối lượng có thể được biểu thị bằng ví dụ: kg / giờ và lb / phút. Đơn vị đo khí được tính bằng mét khối tiêu chuẩn trên giờ (m3n / giờ) hoặc feet khối tiêu chuẩn trên phút (SCFM). Kiểm tra bài viết này để tìm hiểu thêm về lưu lượng khối lượng và tính toán.

Cách so sánh kết quả đồng hồ đo lưu lượng

Có khả năng bạn có nhiều đồng hồ đo lưu lượng được cài đặt trong nhà máy của bạn. Ví dụ, một cái gần máy nén và một cái khác trong phòng sản xuất. Làm thế nào để bạn so sánh kết quả giữa hai đồng hồ đo lưu lượng? Rốt cuộc, áp suất và nhiệt độ khác nhau, như được hiển thị trong đồ họa này. Hành động của bạn phụ thuộc vào loại đồng hồ đo lưu lượng bạn có.

•  Đồng hồ đo lưu lượng thể tích: áp suất và nhiệt độ phải được tính đến trong các tính toán. Điều này làm cho việc so sánh không dễ dàng.
• Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng (có cùng điều kiện tham chiếu): bạn có thể so sánh trực tiếp kết quả và không cần tính toán thêm.

Khi nào nên sử dụng đồng hồ đo lưu lượng thể tích hoặc đồng hồ đo lưu lượng khối lượng

Đồng hồ đo lưu lượng thể tích được khuyến nghị khi đo lưu lượng thể tích của khí và khi không cần độ chính xác cao. Tuy nhiên, khi so sánh kết quả, đồng hồ đo lưu lượng thể tích yêu cầu bù nhiệt độ và áp suất bổ sung. Trong khi đó, đồng hồ đo lưu lượng khối lượng đo tốc độ dòng chảy độc lập với áp suất và nhiệt độ khí. Do đó, các phép đo lưu lượng khối lượng đáng tin cậy hơn và mang lại độ chính xác và độ lặp lại cao hơn.

Cách chuyển đổi lưu lượng khối lượng thành lưu lượng thể tích

Rõ ràng là đồng hồ đo lưu lượng khối lượng có rất nhiều lợi thế. Tuy nhiên, rất nhiều người trong ngành vẫn quen với dòng chảy về khối lượng. Điều này là do trong lịch sử, hầu hết các dụng cụ đo đều đo lưu lượng thể tích. May mắn thay, một đồng hồ đo lưu lượng khối lượng có thể dễ dàng cung cấp dòng chảy trong khối lượng. Điều đó đạt được bằng cách thêm thể tích (còn gọi là đường kính ống) vào đồng hồ đo lưu lượng.

Tầm quan trọng của điều kiện tham chiếu

Điều kiện tham chiếu xác định khối lượng của khí, ở nhiệt độ và áp suất cố định. Thông tin này rất quan trọng khi so sánh kết quả. Không tính đến chúng có thể cung cấp kết quả giảm giá tới 10%. Điều này đặc biệt đúng đối với dòng chảy khối lượng, bởi vì khối lượng của khí 1m3 được xác định bởi áp suất và nhiệt độ. Bạn đã chuyển đổi lưu lượng khối lượng thành dòng thể tích chưa? Ngay cả khi đó các điều kiện tham chiếu vẫn còn quan trọng. Đọc thêm tại đây về các lý do phổ biến khiến chỉ số lưu lượng không khí bị lỗi.

Điều kiện tham chiếu châu Âu

Một tham chiếu phổ biến của châu Âu là ở 0 ° C và 1.013 bar. Điều này có thể được gọi là điều kiện tham chiếu bình thường. Điều kiện tham chiếu bình thường được đánh dấu bằng chữ "n" là chỉ số dưới trong đơn vị, ví dụ mn/giây hoặc m3n/Hr.

Lưu ý rằng điều kiện tham chiếu bình thường của châu Âu không phải là tiêu chuẩn duy nhất trong ngành. Một điều kiện tham chiếu tiêu chuẩn châu Âu khác được cung cấp ở 20 ° C và 1.013 bar. Điều kiện tham chiếu tiêu chuẩn này được hiển thị bằng chữ "s" dưới dạng chỉ số dưới trong đơn vị, như ls/Phút.

Điều kiện tham chiếu của Mỹ

Điều kiện tham chiếu tiêu chuẩn của Mỹ không bằng tham chiếu bình thường của châu Âu. Nó được đánh dấu bằng "S" là chữ cái đầu tiên trong đơn vị, giống như SCFM. Do đó, điều kiện tham chiếu là 20 ° C và 1 bar.

Trong khi ACFM (viết tắt của 'feet khối thực tế mỗi phút') là dòng chảy thể tích. Cả ACFM và SCFM đều được sử dụng để chỉ định máy nén, vì vậy hãy lưu ý sự khác biệt.