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VPInstruments Les débitmètres mesurent le débit massique (indiqué par un "n" comme dans mn/sec ou S comme dans SCFM). Le débit massique vous permet de mesurer avec nos équipements dans différents diamètres de tuyaux, avec différentes plages de débit, de pression ou de température. La puissance du compresseur est également donnée en débit massique, ce qui vous facilite la tâche. Vous pouvez comparer les résultats des débitmètresVPInstruments' directement à la sortie de votre compresseur. Il y a cependant quelques éléments à prendre en compte. Dans cet article, vous en apprendrez davantage sur le principe du débit massique, sur les points auxquels il faut faire attention et sur la façon de calculer avec le débit massique.
Définition du débit massique
Le débit massique est la masse de substance qui passe à travers une surface donnée par unité de temps. Son unité est la masse divisée par le temps. Cela signifie kilogramme par seconde en unités SI, et limace par seconde ou livre par seconde en unités américaines. Le débit massique peut être calculé à partir de la densité de la substance, de l'aire de la section transversale à travers laquelle la substance s'écoule et de sa vitesse par rapport à la zone d'intérêt :
= ρ * v * A où : = débit massique
ρ = densité
v = vitesse
A = surface d'écoulement
Relation entre la masse et le volume dans la loi des gaz idéaux
La relation entre la masse, le volume, la température et la pression des gaz est décrite par la loi des gaz parfaits :
P * V =n * R * T
- P = Pression statique
- V = Volume
- n = Masse molaire, la quantité de substance
- R = Constante idéale des gaz
- T = Température absolue
En montrant la loi des gaz idéaux dans un format différent, on montre directement la relation entre le volume, la température et la pression, puisque n et R sont des constantes.
(P * V) / T = n * R
Dans un récipient fermé, lorsque la pression double, les volumes sont divisés par deux à la même température. Comme on peut le voir sur la figure de gauche, le volume change avec la pression. Le nombre de molécules reste le même, donc la masse reste la même.
Convertir le débit massique en débit volumique et en conditions de référence
Les gens de l'industrie sont habitués à des flux en volume. Une masse flowmeter peut facilement fournir des débits en volume. Comment ? C'est ici que les conditions de référence sont importantes, car elles permettent de comparer différents ensembles de données.
Les conditions de référence définissent la masse d'un gaz, à une température et une pression fixes. Une condition de référence européenne est fournie à 0°C et 1,013 bar, elle est appelée condition de référence normale. La condition de référence normale est marquée par un "n" en indice dans l'unité, par exemplemn/sec, m3n/hr.
La condition de référence normale n'est pas la seule norme dans l'industrie. Par exemple, la condition de référence standard européenne est fournie à 20°C et 1,013 bar. La condition de référence standard est indiquée par un "s" en indice dans l'unité, comme ls/min.
Sachez que la condition de référence standard américaine est égale à la référence normale européenne. Ceci est marqué par un s comme première lettre de l'unité, comme SCFM. Ainsi, les conditions de référence sont 20°C et 1,013 bar.
Les conditions de référence sont essentielles pour comparer les résultats. Si l'on n'en tient pas compte, on peut obtenir des résultats qui s'écartent facilement de quelques pour cent, comme le montre l'exemple suivant :
Comment calculer avec les conditions de référence ?
Pour passer des autres conditions courantes à la normale, il faut utiliser la formule suivante, la température étant exprimée en Kelvin et la pression en mbar.
Par exemple, pour passer de FAD à normal :
Ainsi, la différence entre la FAD et les conditions normales est de 8,7%! Comme l'air comprimé est cher, vous voulez être sûr que votre sortie de mesure est précise.
Avantage mesures de débit massique
Comme cet article l'a montré, les mesures de débit massique présentent des avantages significatifs lors de la mesure d'air ou de gaz comprimé. Pour analyser correctement les résultats de mesure, il est important de comparer des pommes avec des pommes. Vérifiez donc toujours l'unité de mesure, mesurez-vous le débit volumétrique ou le débit massique. Et lorsque vous comparez des mesures de débit massique, assurez-vous de vérifier les conditions de référence.
VPFlowScope et débit massique
Les débitmètres VPFlowScope sont étalonnés en mètres normaux par seconde (mn/sec). Un mètre normal par seconde est un mètre par seconde dans les mêmes conditions de référence qu'un mètre cube normal. Cela vous permet d'utiliser le VPFlowScope dans des conduites de différents diamètres. Le VPFlowScope n'a besoin que de connaître le diamètre du tube intérieur pour calculer le débit massique.
