تفاوت بین جریان جرمی و جریان حجمی

اندازه گیری دبی سیال در موارد دقیق در کاربردهای مختلف مهندسی و صنعتی که عملکرد و کارایی مطلوب را تضمین می کند. مزایای آشکاری از اندازه گیری جریان جرمی نسبت به جریان حجمی وجود دارد، به ویژه برای هوای فشرده و گازهای فنی مانند آرگون، CO2 و نیتروژن. مقاله را بخوانید و بینش حرفه ای را در هر دو اندازه گیری درک کنید.

جریان جرمی چیست؟

جریان جرمی به اندازه گیری جرم عبوری در واحد زمان اشاره دارد. جرم نشان دهنده تعداد کل مولکول هایی است که در رگ های خاص حرکت می کنند و تحت تأثیر تغییرات دما و فشار قرار نمی گیرند. برخلاف حجم، جرم گاز با وجود نوسانات شرایط محیطی ثابت می ماند. سرعت جریان جرمی بر حسب واحدهایی مانند کیلوگرم در ساعت (کیلوگرم در ساعت) یا پوند در دقیقه (پوند در دقیقه) توصیف می‌شود. گازها برحسب متر مکعب استاندارد در ساعت (Nm³/hr) یا فوت مکعب استاندارد در دقیقه (SCFM) توصیف می شوند.

جریان حجمی چیست؟

جریان حجمی به جریان واقعی اشاره دارد که حجمی را که در واحد زمان حرکت می کند اندازه گیری می کند. m3/hr، m3/min، CFM یا ACFM واحدهای رایج برای جریان حجمی هستند که برای توصیف میزان بزرگی آن در یک فضای سه بعدی استفاده می‌شوند. حجم گازها با دما و فشار نسبت مستقیم دارد. حجم گاز با افزایش دما و فشار منبسط می شود. برعکس، با کاهش دما و فشار منقبض می شود. به عبارت دیگر هنگام اندازه گیری دبی حجمی باید دما و فشار را در نظر گرفت.

نرخ جریان جرمی در مقابل سرعت جریان حجمی

دانش دقیق دبی جرمی و دبی حجمی برای انتخاب روش اندازه گیری مناسب مفید است. سرعت جریان جرمی در فرآیندهایی که در آن چگالی سیال ممکن است با دما و فشار تغییر کند بسیار دقیق و قابل اعتماد است. این فناوری در صنایعی که اهمیت زیادی به کنترل دقیق خواص سیال می دهند، مانند داروسازی و پتروشیمی، محبوب است.

برعکس، اندازه‌گیری جریان حجمی در صنایعی که دقت اهمیت کمتری دارد، به اندازه کافی قدرتمند است. به عنوان مثال، این روش در نظارت و کنترل جریان در سیستم آبیاری کشاورزی و شبکه های توزیع آب به اندازه کافی قابل اعتماد است، بدون اینکه به جبران های پیچیده مورد نیاز در فرآوری اشاره کنیم. حجمی یک گزینه ساده تر و مقرون به صرفه تر در صنایع خاص است. در صورتی که شرایط محیطی به درستی مدیریت نشود ممکن است نادرستی رخ دهد.

مزایای اندازه گیری جریان جرمی

مزیت اصلی استفاده از اندازه‌گیری جریان جرم به دقت و قابلیت اطمینان آن، کاهش وابستگی به اصلاح دما و فشار بستگی دارد. همبستگی مستقیم بین جریان جرم و خواص سیال امکان نظارت در زمان واقعی را بدون پیچیدگی محاسبات جبرانی فراهم می کند.

اندازه گیری جریان جرم را برای کنترل پردازش دقیق تر انتخاب کنید. تصمیمات آگاهانه می تواند توسط اپراتورها با تاریخ جریان دقیق در اختیار آنها گرفته شود تا ضایعات را کاهش داده و کیفیت محصول را افزایش دهند. نظارت مداوم بر نرخ جریان انبوه به اپراتورها این امکان را می دهد تا با توجه به شرایط متغیر تنظیم شوند و عملیات شما کارآمد و موثر باقی بماند.

چه زمانی از دبی سنج حجمی یا دبی سنج جرمی استفاده کنیم؟

فلومترهای حجمی برای کاربردهایی که اهمیت کمتری به دقت بالا می دهند توصیه می شود. با این وجود، یک حجم سنج نیاز به جبران اضافی از دما و فشار اضافی دارد. در حالی که اطلاعات اضافی در مورد دما و فشار نمی تواند خطری برای دقت و تکرارپذیری بالاتر باشد. بنابراین، دبی سنج های جرمی در مقایسه با فلومترهای حجمی قابل اعتمادتر و دقیق تر هستند.

چه زمانی از دبی سنج حجمی یا دبی سنج جرمی استفاده کنیم؟

مزایای دبی سنج های انبوه، افرادی را که به دبی سنج های حجمی عادت دارند، مجبور می کند تا تغییراتی را در فرآوری های صنعتی خاص ایجاد کنند. خوشبختانه، فراهم کردن جریان در حجم با دبی سنج جرمی آسان است و با افزودن حجم (معروف به قطر لوله) به فلومتر به هدف می رسید.

چگونه جریان جرمی را به جریان حجمی تبدیل کنیم؟

شاید گاهی اوقات لازم باشد که جریان جرمی را به جریان حجمی تبدیل کنیم. تبدیل پس از استفاده از یک فرمول ساده و اعمال مقادیر چگالی مربوطه در معادله زیر حاصل می شود.

نرخ جریان حجمی = نرخ جریان جرمی / چگالی

چگالی، دبی جرمی را به دبی حجمی مرتبط می کند. و چگالی با دما و فشار نسبت معکوس دارد. یعنی دمای بالا باعث چگالی کم و فشار زیاد باعث چگالی کم می شود. راسرعت جریان حجمیاز تقسیم به دست می آیدنرخ جریان جرمیبا چگالی سیال الفسرعت جریان حجمیبا دما و فشار تغییر می کند، در حالی که الفنرخ جریان جرمیهنگامی که دما یا فشار تغییر می کند ثابت می ماند.

سیستم های اندازه گیری جریان یکپارچه با راه حل های اتوماسیون، کارایی و کیفیت محصولات نهایی را به طور قابل توجهی افزایش می دهند. علاوه بر این، تنظیم دقیق در نرخ جریان و تجزیه و تحلیل بلادرنگ به عملکرد بهینه بدون هیچ گونه اختلال در فرآیند کمک می کند. روش پیشگیرانه هم بر عملیات ساده و هم بر بهبودهای مداوم تأثیر می گذارد.

به طور خلاصه، درک تفاوت های ظریف جریان جرمی و اندازه گیری جریان حجمی برای بهینه سازی عملکرد در کاربردهای مختلف حیاتی است. با استفاده از تکنیک‌های اندازه‌گیری مناسب و پذیرش نقاط قوت هر رویکرد، متخصصان می‌توانند عملیات خود را بهبود بخشند و به دقت بیشتری در فرآیندهای مدیریت سیال خود دست یابند.