เนื่องจากก๊าซสามารถอัดอัดได้ ปริมาตรทางกายภาพเดียวกันจึงสามารถมีมวลก๊าซต่างกันที่ความดันและอุณหภูมิต่างกันได้ สำหรับการเปรียบเทียบฐานการวัดเหล่านี้ในวงกว้าง โปรดดูที่ FlowTการไหลของมวลเทียบกับการไหลของปริมาตรคำอธิบาย.
เครื่องวัดอัตราการไหลของอากาศสี่ประเภท
หน่วยการไหลของอากาศและก๊าซส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสี่กลุ่มในทางปฏิบัติ
1. หน่วยการไหลตามปริมาตรตามจริง
การไหลเชิงปริมาตร อธิบายปริมาตรทางกายภาพของก๊าซที่ผ่านจุดต่อหน่วยเวลา หน่วยทั่วไปได้แก่ CFM, m³/h, m³/min, L/min และ L/s มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการระบายอากาศ เครื่องเป่าลม ท่อ และการไหลเวียนของอากาศในกระบวนการทั่วไป
CFM หมายถึง ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที ในงาน HVAC โดยทั่วไปจะคำนวณจากความเร็วลมเฉลี่ยและพื้นที่ท่อ บทความของ FlowT เกี่ยวกับCFM ในเครื่องวัดการไหลของอากาศครอบคลุมการคำนวณพื้นที่ท่อ-โดยละเอียดยิ่งขึ้น
2. หน่วยการไหลตามปริมาตรมาตรฐานหรือปกติ
SCFM, SCFH, Nm³/h และ Nl/min ก็เป็นหน่วยปริมาตร-ต่อ-เวลาเช่นกัน แต่ปริมาตรก๊าซจะอ้างอิงถึงเงื่อนไขที่กำหนดไว้แทนที่จะเป็นเงื่อนไขของเส้นจริง ซึ่งช่วยให้สามารถเปรียบเทียบปริมาณก๊าซที่วัดได้ที่ความดันหรืออุณหภูมิที่แตกต่างกันได้บนพื้นฐานทั่วไป
ต้องระบุเงื่อนไขการอ้างอิง คำว่า "มาตรฐาน" ไม่ได้รับประกันว่าผู้ผลิตหรืออุตสาหกรรมทุกรายจะใช้อุณหภูมิ ความดัน หรือความชื้นเดียวกันISO13443ตัวอย่างเช่น กำหนดเงื่อนไขอ้างอิงสำหรับการตรวจวัดก๊าซธรรมชาติ ในขณะที่อุตสาหกรรมอื่นๆ อาจใช้หลักเกณฑ์ที่แตกต่างกัน เมื่อตรวจสอบข้อกำหนด SCFM หรือ Nm³/h ให้ยืนยันความดันและอุณหภูมิอ้างอิงก่อนกำหนดขนาดมิเตอร์
3. หน่วยการไหลของมวล
การไหลของมวลอธิบายมวลที่แท้จริงของก๊าซที่เคลื่อนที่ผ่านระบบ หน่วยทั่วไป ได้แก่ กิโลกรัม/ชั่วโมง กิโลกรัม/นาที กิโลกรัม/วินาที กรัม/วินาที และปอนด์/ชั่วโมง ต่างจาก SCFM หรือ Nm³/h ตรงที่เป็นหน่วยมวลจริง
SCFM แสดงถึงปริมาณก๊าซตามปริมาตรอ้างอิง ในขณะที่ กิโลกรัมต่อชั่วโมง แสดงถึงมวลโดยตรง FlowT ยังครอบคลุมถึงหลักการทำงานของแมสโฟลว์มิเตอร์.
4. หน่วยความเร็วลม
ความเร็วจะบอกคุณว่าอากาศเคลื่อนที่เร็วแค่ไหน ไม่ใช่ปริมาณอากาศทั้งหมดที่ไหลผ่านท่อหรือท่อ หน่วยทั่วไปคือ m/s และ FPM ความสัมพันธ์พื้นฐานคือ:
การไหลตามปริมาตร=ความเร็วเฉลี่ย × พื้นที่ตัดขวาง-
ความเร็วเดียวกันจึงสามารถแสดงถึงอัตราการไหลที่แตกต่างกันมากในท่อขนาดต่างๆ
การเปรียบเทียบอย่างรวดเร็วของหน่วยการไหลของอากาศทั่วไป
| หน่วย | พื้นฐานการวัด | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|
| ซีเอฟเอ็ม | การไหลตามปริมาตรจริง | HVAC, การระบายอากาศ, เครื่องเป่าลม |
| เอซีเอฟเอ็ม | การไหลตามปริมาตรจริงที่สภาวะการทำงาน | อากาศอัดและการกำหนดขนาดก๊าซในกระบวนการ |
| สคเอฟเอ็ม | การไหลเชิงปริมาตรอ้างอิง | อากาศอัด, ก๊าซอุตสาหกรรม |
| m³/h | การไหลตามปริมาตร | ระบบเมตริกอุตสาหกรรมและระบบ HVAC |
| นิวตันเมตร/ชม | การไหลเชิงปริมาตรที่ทำให้เป็นมาตรฐาน | อากาศอัดและก๊าซในกระบวนการ |
| ลิตร/นาที | การไหลตามปริมาตร | เส้นเล็กและอุปกรณ์ |
| กก./ชม | การไหลของมวล | ประมวลผลก๊าซ การเผาไหม้ และความสมดุล |
| m/s | ความเร็ว | การตรวจสอบการไหลของอากาศในท่อและท่อ |
| เอฟพีเอ็ม | ความเร็ว | การใช้งาน Imperial HVAC |
สำหรับภาพรวมที่กว้างขึ้นนอกเหนือจากการให้บริการทางอากาศ โปรดดูบทความของ FlowT เรื่องหน่วยวัดการไหลทั่วไป.
CFM, ACFM และ SCFM: มีการเปลี่ยนแปลงอะไรบ้าง?
CFM เป็นหน่วยปริมาตร ACFM ทำให้พื้นฐานการปฏิบัติงานชัดเจน: คือลูกบาศก์ฟุตจริงที่ผ่านเส้นในแต่ละนาทีที่ความดันและอุณหภูมิจริง SCFM จะแสดงปริมาณก๊าซนั้นหลังจากที่อ้างอิงกับเงื่อนไขมาตรฐานที่กำหนดไว้
สำหรับท่อระบายอากาศที่ไม่มีการบีบอัดใกล้กับสภาวะแวดล้อม ความแตกต่างอาจมีน้อยพอที่ผู้ใช้จะเน้นที่ CFM เป็นหลัก สำหรับอากาศอัดก็มีความสำคัญมาก ปริมาตรอากาศที่ 7 บาร์เกจใช้พื้นที่ทางกายภาพในท่อน้อยกว่ามวลอากาศเท่ากันที่อ้างอิงใกล้กับความดันบรรยากาศ
ดังนั้น การตรวจสอบขนาดท่อและปริมาณการใช้อาจใช้ฐานที่แตกต่างกัน: การไหลจริงสำหรับสภาพท่อใน- การไหลอ้างอิงสำหรับปริมาณการใช้ก๊าซที่เทียบเคียงได้
m³/h เทียบกับ Nm³/h
เวอร์ชันระบบเมตริกคือ m³/h เทียบกับ Nm³/h "N" หมายถึงปริมาตรได้รับการปรับให้เป็นมาตรฐานตามเงื่อนไขอ้างอิงที่กำหนดไว้
อย่าลบ "N" ในระหว่างการแปลงหน่วย การแปลง 100 ลบ.ม./ชม. ไปเป็นหน่วยปริมาตรธรรมดาอีกหน่วยหนึ่งเป็นการแปลงขนาด การแปลง 100 m³/h จริงเป็น Nm³/h เป็นการแปลงสถานะ-และต้องใช้ข้อมูลความดันและอุณหภูมิ
เมื่อใดที่สามารถแปลงหน่วยการไหลของอากาศได้โดยตรง?
ถ้าสองหน่วยอธิบายปริมาณทางกายภาพเดียวกันในเงื่อนไขเดียวกัน ตัวประกอบการแปลงคงที่ก็เพียงพอแล้ว ตามที่ตารางการแปลงการไหลของก๊าซ NIST-:
- 1 ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที=1.699011 ลบ.ม./ชม
- 1 ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที=28.31685 ลิตร/นาที
- 1 L/s = 3.6 m³/h
ตัวอย่างเช่น 500 CFM ที่สภาวะจริงเดียวกันคือประมาณ 849.5 ลบ.ม./ชม. ไม่จำเป็นต้องแก้ไขแรงดันเนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงเฉพาะหน่วยทางวิศวกรรมเท่านั้น
ACFM-ถึง-SCFM หรือจริงm³/h-ถึง-Nm³/h แตกต่างกัน สำหรับมวลก๊าซเดียวกัน ความสัมพันธ์ของแก๊สจริง-แบบง่ายสามารถเขียนได้เป็น:
Qref=Qactual × (Pactual / Pref) × (Tref / Tactual) × (Zref / Zactual)
ใช้ความดันสัมบูรณ์ ไม่ใช่ความดันเกจ และใช้อุณหภูมิสัมบูรณ์ในหน่วยเคลวิน เงื่อนไข Z เป็นปัจจัยการบีบอัด สำหรับ-อากาศความดันต่ำ การประมาณ-ก๊าซในอุดมคติอาจเพียงพอสำหรับการประมาณค่า แต่การใช้งานก๊าซความดันสูง-อาจต้องมีการแก้ไขก๊าซจริง-ISO15970กล่าวถึงปัจจัยความดัน อุณหภูมิ ความหนาแน่น และปัจจัยการอัดในการแปลงปริมาตรก๊าซโดยเฉพาะ
ตัวอย่างการทำงาน: โฟลว์จริงไปยังโฟลว์อ้างอิง
สมมติว่าโปรเจ็กต์กำหนดเงื่อนไขอ้างอิงเป็น 15 องศา และ 1.01325 บาร์สัมบูรณ์ สายส่งอากาศที่ 100 ACFM 7 บาร์เกจ และ 35 องศา สำหรับตัวอย่างอย่างง่ายนี้ สมมติ Z=1 ในทั้งสองเงื่อนไข
- ความดันสัมบูรณ์จริง: ประมาณ 8.013 bar(a) ไม่ใช่ 7 bar(a)
- อุณหภูมิจริง : 308.15 เคลวิน
- อุณหภูมิอ้างอิง: 288.15 เคลวิน
ขั้นตอนอ้างอิงโดยประมาณคือ:
100 × (8.013 / 1.01325) × (288.15 / 308.15) กลับไปยัง 740 ฟุตลูกบาศก์มาตรฐาน/นาที
ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าเหตุใดการแปลง ACFM- เป็น - จึงจำเป็นต้องมีเงื่อนไขของรัฐ ไม่ใช่แค่ปัจจัยต่อหน่วยเท่านั้น รวมพื้นฐานการอ้างอิงในใบเสนอราคาหรือการตรวจทานแผ่นข้อมูล
คุณควรใช้หน่วยการไหลของอากาศใด
| หากคุณต้องการทราบ | พื้นฐานการวัดที่มีประโยชน์ | หน่วยทั่วไป |
|---|---|---|
| ความสามารถในการระบายอากาศ | การไหลตามปริมาตร | CFM, ลบ.ม./ชม., ลิตร/วินาที |
| ความเร็วท่อหรือท่อจริง | ความเร็ว | เมตร/วินาที, FPM |
| ปริมาณการใช้อากาศอัด- | กระแสอ้างอิง | SCFM, Nm³/ชม |
| มวลกระบวนการที่แท้จริง | การไหลของมวล | กก./ชม. กก./วินาที |
| การกำหนดขนาดท่อในสภาวะการทำงาน | การไหลตามปริมาตรจริง | ACFM จริง ลบ.ม./ชม |
งาน HVAC และการระบายอากาศมักจะเน้นที่ CFM, m³/h, L/s หรือความเร็ว สำหรับเครื่องมือเฉพาะด้านการไหลของอากาศ- กเครื่องวัดอัตราการไหลของมวลอากาศ FlowTอาจเกี่ยวข้องเมื่อโครงการต้องการการวัดทางอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่องมากกว่าการสำรวจท่อแบบมือถือ
ระบบอัดอากาศ-มักต้องใช้ SCFM หรือ Nm³/h สำหรับการบริโภคและการตรวจสอบพลังงาน กเครื่องวัดการไหลของมวลอากาศสามารถพิจารณาได้เมื่อ-การวัดที่เกี่ยวข้องกับมวลโดยตรงและช่วงการไหลของก๊าซกว้าง-มีความสำคัญ
สำหรับไนโตรเจน ออกซิเจน ก๊าซเชื้อเพลิง หรือก๊าซในกระบวนการอื่นๆ พื้นฐานที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ในการควบคุม โฟลว์ทีเครื่องวัดการไหลของมวลก๊าซหน้าต่างๆ เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะด้านก๊าซ-
หลักการวัดส่งผลต่อหน่วยที่รายงานอย่างไร
หน่วยที่แสดงไม่ใช่ปริมาณการตรวจจับหลักของเครื่องมือเสมอไป
เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน
A เครื่องวัดการไหลของมวลความร้อนใช้พฤติกรรมการถ่ายเทความร้อน-เพื่อกำหนดมวล-การไหล-ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของก๊าซ เอนเดรส+เฮาเซอร์คำอธิบายหลักการวัดความร้อน-อธิบายว่าความร้อนที่ถูกดึงออกจากเซ็นเซอร์ที่ให้ความร้อนมีความสัมพันธ์กับการไหลของมวลอย่างไร จากนั้นเครื่องส่งสัญญาณสามารถแสดงหน่วยมวล เช่น กิโลกรัม/ชั่วโมง หรือหน่วยปริมาตรอ้างอิง เช่น นิวตันเมตร/ชั่วโมง หรือ SCFM ตามการกำหนดค่าและข้อมูลก๊าซ
สำหรับท่อขนาดใหญ่หรือการติดตั้งเพิ่มเติมเครื่องวัดอัตราการไหลมวลความร้อนแบบแทรกอาจได้รับการพิจารณา แต่ข้อกำหนดในการวิ่งตรง- องค์ประกอบของก๊าซ และตำแหน่งการแทรกยังคงมีความสำคัญ
เครื่องวัดอัตราการไหลของกระแสน้ำวน
A เครื่องวัดการไหลของกระแสน้ำวนวัดความถี่การไหลของกระแสน้ำวน และมักใช้สำหรับการใช้งานกับก๊าซ ไอน้ำ และของเหลวที่เหมาะสม หากต้องการการไหลของก๊าซโดยมวลหรืออ้างอิง อาจจำเป็นต้องชดเชยแรงดันและอุณหภูมิ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า ดู FlowTหลักการทำงานของมิเตอร์น้ำวนบทความเกี่ยวกับตรรกะการวัด
ความเร็วและดิฟเฟอเรนเชียล-วิธีใช้แรงดัน
เครื่องวัดความเร็วลมจะวัดความเร็วโดยตรง ในขณะที่ท่อพิโตต์และอุปกรณ์แรงดันดิฟเฟอเรนเชียล-อื่นๆ จะอนุมานความเร็วหรือการไหลจากความแตกต่างของแรงดัน การไหลตามปริมาตรรวมจะขึ้นอยู่กับท่อหรือพื้นที่ท่อและคุณภาพของโปรไฟล์ความเร็ว
ข้อผิดพลาดทั่วไปเมื่อระบุหน่วยการไหลของอากาศ
- ถือว่า SCFM เป็นหน่วยมวลจริง:SCFM ยังคงเป็นปริมาณต่อครั้ง โดยอ้างอิงตามเงื่อนไขที่ระบุ
- การใช้แรงดันเกจในการแปลงกฎหมายของแก๊ส-:การคำนวณสถานะ-ต้องใช้แรงกดดันสัมบูรณ์
- สมมติว่าทุกเงื่อนไข "มาตรฐาน" เหมือนกัน:ยืนยันอุณหภูมิอ้างอิงและความดันที่ใช้โดยซัพพลายเออร์หรือข้อกำหนดของโครงการ
- การแปลง m³/h เป็น Nm³/h ด้วยปัจจัยคงที่:โดยไม่สนใจความดันและอุณหภูมิในการทำงาน
- การเลือกมิเตอร์จากตัวเครื่องเพียงอย่างเดียว:องค์ประกอบของก๊าซ ขนาดท่อ การไหลขั้นต่ำและสูงสุด ความดัน อุณหภูมิ ความแม่นยำ และเงื่อนไขการติดตั้งก็มีความสำคัญเช่นกัน
หากเทคโนโลยีมิเตอร์ยังคงไม่แน่ใจ ภาพรวมของ FlowTประเภทของเครื่องวัดอัตราการไหลทางอุตสาหกรรมสามารถช่วยจำกัดตัวเลือกให้แคบลงก่อนที่จะปรับขนาดผลิตภัณฑ์ได้
สิ่งที่ต้องเตรียมเมื่อขอเครื่องวัดอัตราการไหลของอากาศหรือแก๊ส
RFQ ที่เป็นประโยชน์ควรมีมากกว่า "ฉันต้องการมิเตอร์ SCFM 500 ตัว" จัดเตรียม:
- ประเภทหรือองค์ประกอบของก๊าซ
- ขนาดท่อและวัสดุ
- การไหลขั้นต่ำปกติและสูงสุด
- หน่วยแสดงผลที่ต้องการ
- ไม่ว่าการไหลจะเป็นจริง มาตรฐาน หรือปกติ
- อุณหภูมิและความดันอ้างอิงสำหรับ SCFM หรือ Nm³/h;
- ความดันและอุณหภูมิในการทำงาน
- ข้อกำหนดด้านความแม่นยำ
- มีท่อตรง;
- ข้อกำหนดด้านเอาท์พุทหรือการสื่อสาร
- ข้อกำหนดพื้นที่อันตราย- ถ้ามี
รายละเอียดเหล่านี้ช่วยให้ซัพพลายเออร์ตรวจสอบช่วงการวัด ความเร็ว และความเหมาะสมในการติดตั้ง
คำถามที่พบบ่อย
SCFM เป็นหน่วยการไหลของมวล-ใช่หรือไม่
ไม่ SCFM เป็นหน่วยการไหลเชิงปริมาตร-อ้างอิง หน่วยการไหลที่มีมวลจริง- ได้แก่ กก./ชม. กก./วินาที และปอนด์/ชม.
สามารถแปลง CFM เป็น m³/h โดยตรงได้หรือไม่
ใช่ เมื่อทั้งสองค่าอธิบายการไหลเชิงปริมาตรเดียวกันในสภาวะเดียวกัน หนึ่ง CFM เท่ากับประมาณ 1.699011 ลบ.ม./ชม.
ACFM สามารถแปลงเป็น SCFM โดยตรงได้หรือไม่
ไม่ใช่ด้วยตัวประกอบหน่วยคงที่ตัวเดียว คุณต้องมีแรงดันและอุณหภูมิจริงและอ้างอิง และในบริการก๊าซที่มีความต้องการสูง คุณอาจต้องปัจจัยในการอัดด้วย
Nm³/h เหมือนกับ m³/h หรือไม่
ไม่ Nm³/h อ้างอิงถึงสภาวะปกติที่กำหนดไว้ ในขณะที่ m³/h โดยปกติจะอธิบายปริมาตรที่สภาวะการทำงานที่ระบุไว้
เหตุใดมิเตอร์วัดการไหลของมวลความร้อนจึงสามารถแสดงค่า Nm³/h ได้ หากตรวจวัดการไหลของมวล
เซ็นเซอร์ตอบสนองต่อการถ่ายเทความร้อนที่เกี่ยวข้องกับมวล-การไหล- ในขณะที่เครื่องส่งสัญญาณสามารถแปลงผลลัพธ์เป็นหน่วยปริมาตรอ้างอิงโดยใช้คุณสมบัติของก๊าซที่กำหนดค่าไว้และเงื่อนไขอ้างอิง
บทสรุป
หน่วยมิเตอร์วัดการไหลของอากาศที่ถูกต้องนั้นขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณพยายามจะวัด ใช้ CFM หรือ m³/h สำหรับการไหลเวียนของอากาศตามปริมาตรจริง, SCFM หรือ Nm³/h เมื่อต้องอ้างอิงปริมาณก๊าซกับสภาวะที่กำหนด, กิโลกรัม/ชั่วโมง สำหรับการไหลของมวลจริง และใช้ m/s หรือ FPM สำหรับความเร็ว ที่สำคัญอย่าสับสนระหว่างการเปลี่ยนแปลงหน่วยวิศวกรรมกับการเปลี่ยนสถานะก๊าซ
ก่อนที่จะเลือกมิเตอร์ ให้กำหนดก๊าซ ช่วงการไหล ขนาดท่อ ความดัน อุณหภูมิ และพื้นฐานอ้างอิง ข้อมูลนำเข้าเหล่านี้จะกำหนดว่ามวลความร้อน กระแสน้ำวน ความเร็ว- หรือเทคโนโลยีอื่นเหมาะสมกว่าหรือไม่ FlowT สามารถตรวจสอบเงื่อนไขการใช้งานเหล่านี้ และช่วยจับคู่พื้นฐานการวัดกับการกำหนดค่ามิเตอร์ที่เหมาะสม
