Rozdíl mezi hmotnostním průtokem a objemovým průtokem

Měření průtoku kapalin v přesných záležitostech v různých inženýrských a průmyslových aplikacích, což zajišťuje optimální výkon a účinnost. Existují zřejmé výhody měření hmotnostního průtoku oproti objemovému průtoku, zejména u stlačeného vzduchu a technických plynů, jako je argon, CO2 a dusík. Přečtěte si článek a získejte profesionální vhled do obou měření.

Co je hmotnostní tok?

Hmotnostní tok se vztahuje k množství hmoty protékající za jednotku času. Hmotnost představuje celkový počet molekul pohybujících se specifickými nádobami, které nejsou ovlivněny změnami teploty a tlaku. Na rozdíl od objemu zůstává hmotnost plynu konstantní navzdory kolísání podmínek prostředí. Hmotnostní tok se uvádí v jednotkách jako kilogramy za hodinu (kg/hod) nebo libry za minutu (lb/min); plyny se uvádějí ve standardních metrech krychlových za hodinu (Nm³/hod) nebo standardních stopách krychlových za minutu (SCFM).

Co je to objemový průtok?

Objemový průtok označuje skutečný průtok, který měří objem pohybující se za jednotku času. m3/h, m3/min, CFM nebo ACFM jsou běžné jednotky pro objemový průtok, které se používají k popisu velikosti plynu v trojrozměrném prostoru. Objemy plynů jsou přímo úměrné teplotě a tlaku. Objem plynu se s rostoucí teplotou a tlakem rozpíná; naopak se s klesající teplotou a tlakem zmenšuje. Jinými slovy, při měření objemového průtoku je třeba vzít v úvahu teplotu a tlak.

Hmotnostní průtok vs. objemový průtok

Detailní znalost hmotnostního a objemového průtoku je prospěšná pro výběr vhodné měřicí techniky. Hmotnostní průtok je extrémně přesný a spolehlivý v procesech, ve kterých se hustota kapaliny může měnit v závislosti na teplotě a tlaku. Tato technologie je oblíbená v odvětvích, která kladou velký důraz na přesné řízení vlastností kapalin, jako je farmaceutický a petrochemický průmysl.

Naopak, měření objemového průtoku je dostatečně výkonné v odvětvích, kde je přesnost méně důležitá. Například tato metoda je dostatečně spolehlivá při monitorování a řízení průtoku v zemědělských zavlažovacích systémech a vodovodních sítích, nemluvě o složitých kompenzacích potřebných při zpracování. Volumetrické měření je v určitých odvětvích jednodušší a nákladově efektivnější variantou. K nepřesnostem může dojít v případě, že nejsou podmínky prostředí správně řízeny.

Výhody měření hmotnostního průtoku

Hlavní výhodou měření hmotnostního průtoku je jeho přesnost a spolehlivost, což snižuje závislost na korekcích teploty a tlaku. Přímá korelace mezi hmotnostním průtokem a vlastnostmi kapaliny umožňuje monitorování v reálném čase bez složitých kompenzačních výpočtů.

Pro přesnější řízení procesu zvolte měření hmotnostního průtoku. Obsluha může díky přesným údajům o průtoku činit informovaná rozhodnutí, aby snížila plýtvání a zvýšila kvalitu produktu. Neustálé sledování hmotnostních průtoků umožňuje obsluze přizpůsobovat se měnícím se podmínkám a zachovat tak efektivitu a účinnost provozu.

Kdy použít objemový průtokoměr nebo hmotnostní průtokoměr?

Objemové průtokoměry se doporučují pro aplikace, které kladou menší důraz na vysokou přesnost. Objemový průtokoměr však potřebuje dodatečnou kompenzaci z dodatečné teploty a tlaku. Dodatečné informace o teplotě a tlaku by však neměly ohrozit vyšší přesnost a opakovatelnost. Hmotnostní průtokoměry jsou proto spolehlivější a přesnější ve srovnání s objemovými průtokoměry.

Kdy použít objemový průtokoměr nebo hmotnostní průtokoměr?

Výhody hmotnostních průtokoměrů nutí lidi, kteří jsou zvyklí na objemové průtokoměry, k provedení některých změn ve speciálním průmyslovém zpracování. Naštěstí je snadné měřit průtoky v objemu pomocí hmotnostního průtokoměru, čímž se cíle dosáhne přidáním objemu (neboli průměru potrubí) k průtokoměru.

Jak převést hmotnostní průtok na objemový průtok?

Někdy je možná nutné převést hmotnostní průtok na objemový průtok. Převod se provede po použití jednoduchého vzorce, kdy se příslušné hodnoty hustoty aplikují do následující rovnice.

Objemový průtok = hmotnostní průtok / hustota

Hustota má vztah mezi hmotnostním průtokem a objemovým průtokem. A hustota je nepřímo úměrná teplotě a tlaku. Konkrétně, vysoké teploty způsobují nízké hustoty a vysoké tlaky také způsobují nízké hustoty.objemový průtokse získá vydělenímhmotnostní průtokhustotou kapaliny. Aobjemový průtokse mění s teplotou a tlakem, zatímcohmotnostní průtokzůstává konstantní při změně teploty nebo tlaku.

Integrované systémy měření průtoku s automatizačními řešeními výrazně zvyšují efektivitu a kvalitu konečných produktů. Jemné doladění průtoků a analýzy v reálném čase navíc přispívají k optimálnímu provozu bez jakéhokoli narušení procesů. Proaktivní metoda má vliv jak na zefektivnění provozu, tak na neustálé zlepšování.

Stručně řečeno, pochopení nuancí měření hmotnostního a objemového průtoku je zásadní pro optimalizaci výkonu v různých aplikacích. Využitím správných měřicích technik a osvojením si silných stránek každého přístupu mohou profesionálové vylepšit své operace a dosáhnout větší přesnosti v procesech hospodaření s tekutinami.