质量流量测量的是流经仪器的气体的质量或重量。质量流量(或单位时间内的重量)单位为磅/小时(lb/hour)、公斤/秒(kg/sec)等。当您的规格说明流量单位为质量单位时,就没有理由参考温度或压力。质量不会因温度或压力而改变。
但是,如果您需要查看以体积单位(升/分钟、立方英尺/小时等)表示的气体流量结果,则必须考虑体积会随温度和压力变化这一事实。为此,必须知道气体的密度(克/升),而密度会随温度和压力变化。
加热气体时,分子的能量更大,移动速度更快,因此当它们相互撞击时,就会分散开来,因此对于相同数量的分子来说,体积是不同的。
想一想这个问题: 0°C 时空气的密度是 1.29 克/升。25°C 时的空气密度为 1.19 克/升。两者相差 0.1 克/升。如果您测量的是每分钟 100 升的流量,而您没有使用正确的密度因子,那么您将会有 10 克/分钟的误差。
体积也会随压力变化。想想一个容积为 1 升的氦气球。如果您带着这个气球潜水,气球表面的压力会增加。氦气的重量会发生什么变化?保持不变。体积(1 升)会发生什么变化?会缩小。
在质量流量应用中,为什么在以体积为基础的术语升和立方英尺中包含 “标准 ”一词?
质量流量计测量的是质量......我们知道可以换算成体积。要使用密度,我们必须选择一种(或标准)温度和压力进行计算。例如,在进行这种计算时,单位称为标准升/分钟 (SLM) 或标准立方英尺/分钟 (SCFM),因为在计算体积时,它们是以标准温度和压力 (STP) 为参照的。
通过本页底部的示例,我们可以看到标准升可以有不同的定义。第一个气球含有 0.179 克氦气,温度为 0°C,压力为 760 托(密度为 0.179 克/升)。将气球加热到室温,体积增加,但质量没有变化。体积不再是 1 升,而是 1.08 升。
因此,要定义 25°C 时的标准升氦气,我们只需从第二个气球中抽取一升,而这一升的重量仅为 0.164 克。
如果将质量流量计设置为 STP,温度为 0°C,压力为 760 托,当它测量 0.179 克氦气时,结果为 1 SLM。如果将第二个质量流量计设置为 STP,温度为 25°C,压力为 760 托,当它测量 0.164 克氦气时,结果为 1 SLM。