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你了解管路的容積效應(yīng)嗎?

時(shí)間:2024-01-02      點(diǎn)擊次數(shù):1372

客戶在使用易度微流量的流量計(jì)時(shí)反饋了一些問題:明明氣源已經(jīng)關(guān)閉了,流量計(jì)仍然有讀數(shù);在做氣密性測(cè)試時(shí)旁路充氣關(guān)閉后讀數(shù)長(zhǎng)時(shí)間不能穩(wěn)定下來。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?

易度標(biāo)準(zhǔn)款流量計(jì)最小量有滿量程0.5SCCM的流量計(jì),最小可以測(cè)到0.005SCCM的流量,甚至還能定制更小流量的型號(hào)。這樣精密的儀器有時(shí)候在系統(tǒng)中的表現(xiàn)并不是很好,很大一部分原因就是沒有充分考慮容積效應(yīng)帶來的影響。

什么是容積效應(yīng)?

我們都知道氣體是熱脹冷縮的。一定量的氣體,溫度變化后,隨之也會(huì)引起壓力或者體積的變化,這就是容積效應(yīng)(也叫容升效應(yīng))。一般情況下,這并不會(huì)給氣體測(cè)量帶來什么影響,而且易度流量計(jì)本身就集成有高靈敏的溫度傳感器,可以通過溫度補(bǔ)償獲得準(zhǔn)確的標(biāo)況流量,但是在測(cè)極小流量的時(shí)候,氣體容積效應(yīng)的影響就被放大了。

容積效應(yīng)_low.png 

假如一臺(tái)0.5SCCM的流量計(jì)后端管路內(nèi)徑是6mm,長(zhǎng)度1m,那么這段管路容積大約有113mL,假如整個(gè)系統(tǒng)處于標(biāo)況下(101.325kPa25℃),此時(shí)后端管路溫度下降0.1℃,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,壓力會(huì)變成101.291kPa,流量計(jì)要達(dá)到前后端壓力平衡需要流過0.038mL體積的氣體,而此時(shí)前后壓差很?。ú蛔?/span>40Pa),流量也會(huì)很小,(大約0.005~0.01SCCM),流過0.038mL的氣體足足需要4~8分鐘!而這僅僅是這段細(xì)小的管路溫度變化了0.1℃引起的! 

流量計(jì)容積效應(yīng)本.png

 

我們?cè)撛鯓訙p小容積效應(yīng)的影響呢?

如果客戶選擇小微流量的流量計(jì),說明測(cè)量的流量基本上就是微升量級(jí)的,對(duì)系統(tǒng)的要求也就很高了。一是相應(yīng)的管路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也得提高,盡量使管路更細(xì)更短、減少閥件數(shù)量,使管路容積更??;二是氣源要穩(wěn)定,對(duì)于小微流量的流量計(jì)來說,氣源的少許波動(dòng)就會(huì)引起流量很大的變化;三是環(huán)境溫度盡量保持恒定,通過封閉、隔離、水浴等方式減小系統(tǒng)溫度變化。

話說,一段細(xì)小的管路溫度變化0.1℃是個(gè)什么概念呢?嗯…大約就是你的身體靠近管路(不接觸)一會(huì)兒就能引起的。

 

胳膊靠近管路_low.png


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