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如何快速稳定地监测空气环境中的流量数据

点击次数:61发布时间:2019-12-11

我们的世界正以更快的速度发展,流量检测过程也要加快。新的工业通信协议可以在不到一秒的时间内,从数百个质量流量计传输流量数据。

数据采集速度的提高可以改进流程,而质量流量计的传感器速度的提高可以改进数据本身。

1、热式质量流量计的问题

当你需要知道气体的总流量,而不仅仅是实际流量时,流量计的测量速度就变得非常重要。

如果气体或液体已经在流动,一个流量累加器可以启动和停止一个定时测量,以获取在这段时间内总流量的样本。

然而,当您需要知道从开始到结束的全部流量时,随着流量计速度提高,大量数据可能会丢失。

一个更引人注目的例子来自美国环境保护局(EPA)的一项研究应用。

美国环境保护局(EPA)的一名研究人员联系了Alicat,他需要量化石油和天然气井台的气动控制器排放了多少气体。

在这些地方,当天然气泄漏到大气中,已经存在的天然气通常会驱动气动控制器。这些控制器大多是间歇性的气动控制器,其驱动周期仅持续几秒钟。

 

 

 

 

 

 

 

之前的一项研究使用热式质量流量计来汇总这些排放的气体。然而,这些热式质量流量计1-3秒的响应速度意味着,当热式质量流量计试图赶上瞬态流速时,很大一部分流量数据会丢失。

2、差压式质量流量计

为了更好地保存流量数据,美国环境保护局(EPA)求助于Alicat的差压式质量流量计。

这些流量计每秒测量流量1000次,气动测量响应时间为5毫秒。通过安装Alicat质量流量计,研究人员能够精确地跟踪气动控制器的驱动曲线,从爆炸开启到突然关闭。

与热式质量流量计相比,Alicat质量流量计的传感器的响应速度记录了更多的可用数据,使测量更加准确、可靠。

另一方面,测量空气中温室气体浓度的气体分析仪需要定期校准,以确保准确测量微小浓度。

为了做到这一点,环境监测人员会使用动态稀释校准器来产生已知浓度的气体。由于这一过程是动态的,这些稀释校准器内的质量流量控制器也需要定期校准。

随着气体分析仪变得更加灵敏,稀释校准器增加了微小流量的质量流量控制器,最低流量通常为10-20 sccm,以模拟更小的气体浓度。

在过去,正位移(PD)流量计通常用于校准这些质量流量控制器。这种类型的流量计提供了一种平均流量,这种平均流量是用总流量除以测量时间计算出来的,但是极低的流量要求会隐藏一些关键数据。

当流速为20sccm时,这种流量计完成一次测量大约需要20秒。在1 sccm处(所需的20点校准的最低点),测量时间超过6分钟。

当质量流量控制器校准失败时,在长时间的测量过程中不会显示流量发生了什么,因为只有在测量结束时才记录数据。

也许质量流量控制器在一个正常的周期内振荡,或者一开始运行得很好,然后堵塞了。

有时,故障是正位移(PD)流量计在测量过程中卡住了,但是如果没有连续的观察,就无法诊断这些情况。

3、Alicat差压式高速质量流量计

在这种情况下,环境监测人员求助于Alicat高速的质量流量计,使其他流量计检测不到的数据变得可见。

Alicat在5-10毫秒内对流量变化作出气动响应,环境监测人员可以便捷地诊断出校准失败的原因。

当实时捕获数据时,性能不佳的质量流量控制器所产生的循环振荡很容易与流量路径中的阻塞区分开来。

事实上,Alicat质量流量计连接到一个正位移(PD)流量计时,可以诊断出正位移(PD)流量计的控制球在气缸中发生间断,或当控制球的加速时间过长而无法与流速匹配时所导致的故障。

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