什么是质量流量？

大多数 Alicat 设备测量和控制气体的质量流量。当气体流过 Alicat 时，它会通过带有温度和压力传感器的流道。这些传感器测量气流的瞬时温度和压力，并将该信息与已知的气体特性结合使用来计算质量流量。

该质量流量实际上是针对一组特定温度和压力条件标准化的体积流量。

使用瞬时温度和压力读数计算质量流量

想象一下，氩气流过 Alicat 质量流量仪器。流中的传感器读数为 23°C 和 20 PSIA，这些值显示在设备的屏幕上。但是，这些值并不直接用于计算质量流量。

每个 Alicat 设备都加载了包含 3 维气体属性数据值的气体表。这些表格绘制了 NIST 可追溯的气体压缩性和粘度数据，以应对质量流量设备的整个可用范围内的压力和温度。屏幕上显示的质量流量是在标准温度和压力（STP）条件动时气体的体积流量。

简单步骤如下：

无论是在 23°C 和 20 PSIA，还是 -10°C 和 56 PSIA，还是 42°C 和 14 PSIA…屏幕上显示的质量流量将始终为相同的值。所有测量值都使用 STP 条件转换为标准化体积流量。默认 STP 条件为 25°C 和 1 atm （14.6959 PSIA），但这是可调的。

回到上面的例子，将在 23°C 和 20 PSIA 下计算氩气的标准化体积流量。然而，在 25°C 和 1 个大气压下，氩气具有以下特性：

无论您流动氩气的温度或压力如何，屏幕上显示的值始终就像气体在 25°C 和 1 个大气压动一样。

由于质量流量是标准化的体积流量，因此单位通常按标准表示。示例包括 SLPM（标准升每分钟）、SCCM（标准立方厘米每分钟）和 SCFH（标准立方英尺每小时）。

这些是每次的体积，而不是质量单位。然而，使用以下公式可以很容易地将质量流量转换为真实质量流量：真实质量流量 =（质量流量）（STP 或 NTP 处的气体密度）。您所需要的只是质量流量和气体密度。

一些质量流量仪器直接输出真实的质量流量测量值，例如科里奥利仪器。

质量流速是标准化的，因此您可以放心地将精确数量的颗粒流过系统，而不必担心温度或压力波动。质量流量装置通常用于需要高精度、精确测量和控制特定量气体的应用。

想象一下，您需要以恰好 5 SLPM 的速度将氩气流过质量流量控制器。当您开始流动时，气体的温度和压力为 23°C 和 20 PSIA。然而，有人打开附近的炉子，温度上升到27°C。该设备将始终根据 STP 条件、25°C 和 1 atm 校正值，并且将流动出准确适量的颗粒。

许多应用都受益于测量和控制质量流量，包括生物反应器释气、燃料电池膜测试和天然气监测。

质量流量取决于正在流动的气体的密度。对于层流压差装置，了解所流动气体的确切成分非常重要，以便进行精确的密度校正。

幸运的是，Alicat 差压计和差压控制器预装了 98+ 种气体，其中包含气体密度信息。在标准条件下计算和报告的一个好处是，如果您不小心选择了错误的气体，则很容易将校正系数应用于流量数据。

真正的质量流量测量还取决于密度。然而，科里奥利质量流量计和科里奥利质量流量控制器不使用已知的气体特性来计算流量。它们能够自行测量流体密度并准确输出真实质量流速，即使在流动成分未知的工艺流体时也是如此。