質量流量測量的是流經儀器的氣體的質量或重量。質量流量(或單位時間內的重量)單位為磅/小時(lb/hour)、公斤/秒(kg/sec)等。當您的規格說明流量單位為質量單位時,就沒有理由參考溫度或壓力。質量不會因溫度或壓力而改變。
但是,如果您需要查看以體積單位(升/分鐘、立方英尺/小時等)表示的氣體流量結果,則必須考慮體積會隨溫度和壓力變化這一事實。為此,必須知道氣體的密度(克/升),而密度會隨溫度和壓力變化。
加熱氣體時,分子的能量更大,移動速度更快,因此當它們相互撞擊時,就會分散開來,因此對于相同數量的分子來說,體積是不同的。
想一想這個問題: 0°C 時空氣的密度是 1.29 克/升。25°C 時的空氣密度為 1.19 克/升。兩者相差 0.1 克/升。如果您測量的是每分鐘 100 升的流量,而您沒有使用正確的密度因子,那么您將會有 10 克/分鐘的誤差。
體積也會隨壓力變化。想想一個容積為 1 升的氦氣球。如果您帶著這個氣球潛水,氣球表面的壓力會增加。氦氣的重量會發生什么變化?保持不變。體積(1 升)會發生什么變化?會縮小。
在質量流量應用中,為什么在以體積為基礎的術語升和立方英尺中包含 “標準 ”一詞?
質量流量計測量的是質量......我們知道可以換算成體積。要使用密度,我們必須選擇一種(或標準)溫度和壓力進行計算。例如,在進行這種計算時,單位稱為標準升/分鐘 (SLM) 或標準立方英尺/分鐘 (SCFM),因為在計算體積時,它們是以標準溫度和壓力 (STP) 為參照的。
通過本頁底部的示例,我們可以看到標準升可以有不同的定義。第一個氣球含有 0.179 克氦氣,溫度為 0°C,壓力為 760 托(密度為 0.179 克/升)。將氣球加熱到室溫,體積增加,但質量沒有變化。體積不再是 1 升,而是 1.08 升。
因此,要定義 25°C 時的標準升氦氣,我們只需從第二個氣球中抽取一升,而這一升的重量僅為 0.164 克。
如果將質量流量計設置為 STP,溫度為 0°C,壓力為 760 托,當它測量 0.179 克氦氣時,結果為 1 SLM。如果將第二個質量流量計設置為 STP,溫度為 25°C,壓力為 760 托,當它測量 0.164 克氦氣時,結果為 1 SLM。