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VPInstruments Durchflussmesser messen den Massendurchfluss (angezeigt durch ein "n" wie in mn/sec oder S wie in SCFM). Der Massendurchfluss ermöglicht es Ihnen, mit unseren Geräten in verschiedenen Rohrdurchmessern, mit unterschiedlichen Durchfluss-, Druck- oder Temperaturbereichen zu messen. Die Kompressorleistung wird ebenfalls als Massendurchfluss angegeben, was Ihnen die Arbeit erleichtert. Sie können die Ergebnisse der VPInstruments' Durchflussmesser direkt mit der Leistung Ihres Verdichters vergleichen. Dabei gibt es jedoch einige Dinge zu beachten. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über das Prinzip des Massendurchflusses, worauf Sie achten müssen und wie Sie mit dem Massendurchfluss rechnen können.
Definition des Massenflusses
Der Massendurchsatz ist die Masse eines Stoffes, die pro Zeiteinheit durch eine bestimmte Oberfläche fließt. Ihre Einheit ist Masse geteilt durch Zeit. Dies bedeutet Kilogramm pro Sekunde in SI-Einheiten und Slug pro Sekunde oder Pfund pro Sekunde in US-Einheiten. Der Massendurchfluss lässt sich aus der Dichte der Substanz, der Querschnittsfläche, durch die die Substanz fließt, und ihrer Geschwindigkeit im Verhältnis zur betrachteten Fläche berechnen:
= ρ * v * A wobei: = Massendurchflussrate
ρ = Dichte
v =Geschwindigkeit
A = Durchflussfläche
Verhältnis zwischen Masse und Volumen im idealen Gasgesetz
Die Beziehung zwischen Masse, Volumen, Temperatur und Druck für Gase wird durch das ideale Gasgesetz beschrieben:
P * V =n * R * T
- P = Statischer Druck
- V = Volumen
- n = Molare Masse, die Menge des Stoffes
- R = Ideale Gaskonstante
- T = Absolute Temperatur
Die Darstellung des idealen Gasgesetzes in einem anderen Format zeigt direkt die Beziehung zwischen Volumen, Temperatur und Druck, da n und R Konstanten sind.
(P * V) / T = n * R
Wenn sich in einem geschlossenen Behälter der Druck verdoppelt, wird das Volumen bei gleicher Temperatur durch zwei geteilt. Wie in der Abbildung links zu sehen ist, ändert sich das Volumen mit dem Druck. Die Anzahl der Moleküle bleibt gleich, daher bleibt auch die Masse gleich.
Umrechnung von Massendurchfluss in Volumendurchfluss und Referenzbedingungen
In der Industrie ist man an Volumenströme gewöhnt. Ein Massenspeicher flowmeter kann problemlos Volumenströme liefern. Aber wie? Hier sind Referenzbedingungen wichtig, die es ermöglichen, verschiedene Datensätze zu vergleichen.
Referenzbedingungen definieren die Masse eines Gases bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck. Eine europäische Referenzbedingung ist bei 0°C und 1,013 bar gegeben, dies wird als normale Referenzbedingung bezeichnet. Die normale Referenzbedingung wird durch ein "n" als tiefgestelltes Zeichen in der Einheit gekennzeichnet, zum Beispiel mn/sec, m3n/hr.
Die normale Referenzbedingung ist nicht der einzige Standard in der Industrie. Die europäische Standardreferenzbedingung ist z.B. bei 20°C und 1,013 bar gegeben. Die Standardreferenzbedingung wird durch ein "s" als tiefgestelltes Zeichen in der Einheit angezeigt, wie ls/min.
Beachten Sie, dass die amerikanische Standardreferenzbedingung gleich der europäischen Normalreferenz ist. Dies wird mit s als erstem Buchstaben in der Einheit gekennzeichnet, wie SCFM. Die Referenzbedingungen sind also 20°C und 1,013 bar.
Referenzbedingungen sind beim Vergleich von Ergebnissen von entscheidender Bedeutung. Werden diese nicht berücksichtigt, können die Ergebnisse leicht um ein paar Prozent abweichen, wie das nächste Beispiel zeigt:
Wie rechnet man mit Referenzbedingungen?
Um von anderen üblichen Bedingungen zu normalen Bedingungen überzugehen, wird die folgende Formel benötigt, wobei die Temperatur in Kelvin und der Druck in mbar angegeben wird.
Zum Beispiel, um von FAD zu normal zu wechseln:
Der Unterschied zwischen FAD und normalen Bedingungen beträgt also 8,7 %! Da Druckluft teuer ist, wollen Sie sicher sein, dass Ihre Messwerte genau sind.
Vorteil Massendurchflussmessungen
Wie dieser Artikel gezeigt hat, bieten Massendurchflussmessungen bei der Messung von Druckluft oder Gas erhebliche Vorteile. Um die Messergebnisse richtig zu analysieren, ist es wichtig, Äpfel mit Äpfeln zu vergleichen. Prüfen Sie daher immer die Messeinheit, ob Sie den Volumenstrom oder den Massendurchfluss messen. Und wenn Sie Massendurchflussmessungen vergleichen, achten Sie darauf, die Referenzbedingungen zu überprüfen.
VPFlowScope und Massendurchfluss
Die VPFlowScope-Durchflussmesser werden in normalen Metern pro Sekunde (mn/sec) kalibriert. Ein Normalmeter pro Sekunde ist ein Meter pro Sekunde unter den gleichen Referenzbedingungen wie ein normaler Kubikmeter. Dadurch können Sie das VPFlowScope in verschiedenen Rohrdurchmessern verwenden. Das VPFlowScope muss nur den Rohrinnendurchmesser kennen, um den Massendurchfluss zu berechnen.
