مقياس التدفق الكتلي مقابل مقياس التدفق الحجمي

ما هو مقياس تدفق الكتلة؟

قياس تدفق الكتلة: يقيس مقياس تدفق الكتلة الكتلة المارة عبر أنبوب أو قناة خلال فترة زمنية محددة. وحدة القياس عادةً هي كيلوغرام/ثانية (كجم/ثانية) أو أي وحدة قياس أخرى مرتبطة بالكتلة.

لأن مقاييس تدفق الكتلة تقيس الكتلة مباشرةً، فهي أقل تأثرًا بتغيرات درجة الحرارة والضغط. تُستخدم بكثرة عندما تكون درجة حرارة السائل وضغطه عرضة لتقلبات كبيرة.

مفيدة للغازات والسوائل: تُستخدم عدادات تدفق الكتلة لكلٍّ من الغازات والسوائل. وتُستخدم عادةً في التطبيقات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في تدفق الكتلة، مثل المعالجة الكيميائية، وتوزيع الغاز، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.

الأنواع الشائعة: تشمل الأنواع الشائعة لأجهزة قياس تدفق الكتلة أجهزة قياس تدفق الكتلة الحرارية وأجهزة قياس تدفق الكتلة كوريوليس وأجهزة قياس التدفق الوزني.

ما هو مقياس التدفق الحجمي؟

قياس التدفق الحجمي: تقيس عدادات التدفق الحجمي حجم السائل المتدفق عبر أنبوب أو قناة خلال فترة زمنية محددة. تُقاس عادةً بوحدة متر مكعب في الثانية (م3/ثانية) أو وحدات أخرى مرتبطة بالحجم.

لأن عدادات التدفق الحجمي تقيس الحجم مباشرةً، فهي حساسة لتغيرات درجة الحرارة والضغط. فعندما تتغير درجة حرارة السائل أو ضغطه، يتغير حجمه.

تُستخدم عادةً للسوائل: تُستخدم عدادات التدفق الحجمي بشكل أكثر شيوعًا لقياس تدفق السوائل. ومن الأمثلة على ذلك عدادات تدفق التوربينات، وعدادات تدفق الإزاحة الموجبة، وعدادات تدفق الفتحات.

مفيد لنقل الفواتير والحضانة: غالبًا ما تستخدم مقاييس التدفق الحجمي في التطبيقات التي تتضمن الفواتير أو نقل الحضانة، مثل مرافق المياه والغاز، حيث توفر قياسًا مباشرًا للحجم المستهلك.

ما هو الفرق بين مقياس التدفق الكتلي ومقياس التدفق الحجمي؟

الفرق بين التدفق الكتلي والتدفق الحجمي . إذا لم تكن الدقة العالية مطلوبة عند قياس التدفق الحجمي، يُنصح باستخدام عدادات التدفق الحجمي. ومع ذلك، لمقارنة النتائج، يجب تعويض عدادات التدفق الحجمي بدرجة الحرارة والضغط. من ناحية أخرى، يقيس عداد التدفق الكتلي معدل التدفق بغض النظر عن ضغط الغاز أو درجة حرارته.

متى تستخدم مقياس التدفق الحجمي أو مقياس التدفق الكتلي

يُنصح باستخدام مقياس التدفق الحجمي عند عدم الحاجة إلى دقة عالية عند قياس التدفق الحجمي للغاز. ومع ذلك، عند مقارنة النتائج، يتطلب مقياس التدفق الحجمي تعويضًا إضافيًا لدرجة الحرارة والضغط. من ناحية أخرى، تقيس مقاييس تدفق الكتلة معدل التدفق بشكل مستقل عن ضغط الغاز ودرجة حرارته. ونتيجة لذلك، تكون قياسات تدفق الكتلة أكثر موثوقية ودقة وقابلية للتكرار.

هل يجب علي قياس معدل التدفق الكتلي أم معدل التدفق الحجمي؟

يعتمد الأمر حقًا على هدف تطبيقك. عند تحديد استخدام تدفق الكتلة والتدفق الحجمي ، من المهم تحديد ما إذا كنت تريد قياس/التحكم في حجم محدد أو عدد جزيئات سائل العملية.

متى تستخدم مقياس تدفق الكتلة

نظراً لقدرة أجهزة تدفق الكتلة على قياس تدفق جزيئات الغاز بدقة والتحكم فيه داخل وخارج العملية، فهي مفيدة في العديد من التطبيقات. يمكن اعتبار معدلات تدفق الكتلة معدلات تدفق مولية، حيث يبقى عدد الجزيئات المتدفقة عبر نقطة القياس ثابتاً بغض النظر عن درجة الحرارة أو الضغط.

أمثلة على تطبيقات تدفق الكتلة

بما أن مخاليط الغازات تُعرّف عادةً بنسب حجمية، فإن أجهزة قياس تدفق الكتلة مفيدة في تطبيقات خلط الغازات. وكما ذُكر سابقًا، يُعرّف قطاع التدفق تدفق الكتلة بأنه شكل من أشكال قياس التدفق المولي، وهو أمر قد يكون مُربكًا نظرًا لكونها في الواقع نسبًا مولية. ولتحديد نسب المخاليط "الحجمية"، ينبغي استخدام معدلات تدفق الكتلة.

تستفيد تطبيقات نقل الحراسة من قياس تدفق الكتلة، وذلك ببساطة لأنه من الضروري معرفة كتلة الغاز المستخدم.

يُنتج الرشح المُعدّل بالنبض فقاعات أكسجين متساوية الحجم في مفاعل حيوي باستخدام أجهزة تحكم في تدفق الكتلة. يُستخدم تدفق الكتلة في المفاعلات الحيوية لتنظيم مستويات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. ومن خلال التحكم الدقيق في التدفق المنخفض، يُؤكسد المفاعل الحيوي بشكل صحيح، ويُزال ثاني أكسيد الكربون السام بفعالية.

يُعدّ نظام القياس والتحكم عالي الدقة أساسيًا عند تصنيع الألياف الضوئية. في تطبيقات التحكم في الموقد، تُساعد أجهزة تدفق الكتلة على التحكم في الغازات التي تُسخّن القالب الأولي، وتُساعد على التحكم في ترسب الطبقة الرقيقة. علاوةً على ذلك، يُغذّى الفرن بالأرجون لتسهيل عملية السحب، مما يمنع احتراق عنصر الفرن.

متى تستخدم مقياس التدفق الحجمي

باستخدام التدفق الحجمي والنظافة الصناعية ومراقبة الهواء البيئي، يتم تحديد عدد الجسيمات داخل حجم معين من الهواء في ظل الظروف المحيطة.