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What is the difference between mass flow meters and volume flow meters?

Typischerweise werden Durchflussmesser basierend auf der Art und Weise, wie sie den Durchfluss messen, entweder nach Volumen pro Zeiteinheit oder Masse pro Zeiteinheit getrennt. Diese beiden Kategorien unterscheiden einige verschiedene Durchflussmesser, indem sie einfach prüfen, ob der Durchflussmesser den Flüssigkeitsfluss nach Volumen misst oder ob der Durchflussmesser die durch das System fließende Flüssigkeitsmasse erfasst.

Nun gibt es innerhalb dieser beiden großen Kategorien Unterkategorien. Es gibt zwei gebräuchliche Arten von Massendurchflussmessern in der Kategorie der Massendurchflussmesser.

Der erste ist als Coriolis-Durchflussmesser bekannt, der seinen Namen aufgrund der Tatsache hat, dass er den Coriolis-Effekt nutzt, um die Arbeit zu erledigen. Der zweite Massendurchflussmesser-Typ ist der thermische Massendurchflussmesser, der zur Messung des Massendurchflusses Wärmeübertragungsprinzipien verwendet.

Die Bereiche der thermischen Massendurchflussmesser für Gase werden in Einheiten wie ln / min, sccm oder m3n / h angegeben. Diese Einheiten sehen aus wie Volumeneinheiten, sind aber in Wahrheit Ausdruck des Massenflusses. Was ist die Geschichte dahinter?

Für unser Projekt haben wir den Massedurchflussmesser einer deutschen Firma namens Sierra Instruments verwendet.
Stellen Sie sich vor, Sie haben einen Zylinder von 1 Liter, der mit einem beweglichen Kolben von vernachlässigbarem Gewicht verschlossen ist. Dieser Zylinder enthält 1 Liter Luft bei Umgebungsdruck, ca. 1 bar. Das Gewicht dieses Luftvolumens bei 0 ° C beträgt 1,293 g, das ist die Masse. Wenn wir den Kolben bis zum halben Boden des Zylinders bewegen, beträgt das enthaltene Luftvolumen nur ½ Liter, der Druck beträgt ca. 2 bar, aber die Masse ist unverändert, 1,293 g; Es wurde nichts hinzugefügt oder weggelassen.

Nach diesem Beispiel sollte der Massenstrom tatsächlich in Gewichtseinheiten wie g / h, mg / s usw. ausgedrückt werden. Die meisten Benutzer denken und arbeiten jedoch in Volumeneinheiten. Kein Problem, sofern Bedingungen vereinbart sind, unter denen die Masse in Volumen umgerechnet wird. Gemäß der europäischen Definition werden eine Temperatur von 0 ° C und ein Druck von 1.013 bar als „normale“ Referenzbedingungen ausgewählt, die durch den zugrunde liegenden Buchstaben „n“ in der verwendeten Volumeneinheit angegeben werden (mln / min, m3n / h) ). Alternativ werden eine Temperatur von 20 ° C und ein Druck von 1.013 bar verwendet, um sich auf “Standard” -Referenzbedingungen zu beziehen, die durch den zugrunde liegenden Buchstaben “s” in der verwendeten Volumeneinheit angegeben sind (mls / min, m3s / h). Bitte beachten Sie dies, denn wenn der Unterschied nicht berücksichtigt wird, kann dies zu einem Fehler von 7% führen!

Gemäß der amerikanischen Definition bezieht sich das Präfix „s“ in sccm, slm oder scfh auf „Standardbedingungen“ von 101,325 kPa absolut (14,6959 psia) und einer Temperatur von 0 ° C (32 ° F).

Volumenmessgeräte wie Schwebekörper- oder Turbinendurchflussmesser sind nicht in der Lage, Temperatur- oder Druckänderungen zu unterscheiden. Die Massendurchflussmessung würde zusätzliche Sensoren für diese Parameter und einen Durchflussrechner erfordern, um die Schwankungen dieser Prozessbedingungen auszugleichen. Thermische Massendurchflussmesser sind praktisch unempfindlich gegenüber Temperatur- oder Druckschwankungen.