SILVER AUTOMATION INSTRUMENTS
العربية

جهاز تحكم في تدفق الكتلة للمختبرات والأبحاث: يقيس تدفق الهواء حتى 0.02 سم مكعب قياسي في الدقيقة


إجابة سريعة

لقياس تدفق الهواء أو الغاز في المختبرات ضمن نطاق يتراوح بين 0.02 و2 سم مكعب قياسي في الدقيقة (SCCM)، يُعدّ جهاز التحكم الدقيق في التدفق الكتلي الحراري الخيار الأمثل. تغطي سلسلتا أجهزة Silver Instruments SFM (مقياس) وSFC (جهاز تحكم) هذا النطاق بدقة ±1% من النطاق الكامل، ونسبة تخفيض 100:1، واستجابة من 0.2 إلى 2 ثانية، وشاشة عرض رقمية محلية، ووصلات ضغط 6 مم. الحد الأدنى الموثوق للكشف هو 0.02 سم مكعب قياسي في الدقيقة (SCCM). إذا كان هدفك أقل من 0.02 سم مكعب قياسي في الدقيقة (SCCM)، فإن مقياس تدفق كوريوليس الدقيق هو الأداة الأفضل.

Mass Flow Controller for Lab and Research

التطبيق: خطوط الغازات المستخدمة في البحث والتطوير الصيدلاني والمختبرات

أحد الطلبات الشائعة التي نتلقاها من مختبرات الأبحاث يبدو كالتالي: تواصل معنا مؤخرًا مختبر أبحاث صيدلانية أسترالي، وقدم لنا المعايير التالية لجهاز تدفق الغاز:

  • نطاق التدفق من 0.01 إلى 1.00 سم مكعب/دقيقة، مع هامش بسيط للتفاوت
  • أنابيب بقطر خارجي 6 مم، وصلات دفع
  • تدفق أحادي الاتجاه فقط
  • يُفضّل العرض المحلي على العرض عن بُعد، لتقليل التكلفة.
  • العرض بوحدة SCCM (سنتيمترات مكعبة قياسية في الدقيقة)
  • جهاز عدّاد النقاط أمرٌ جيد، لكنه ليس ضرورياً.
  • إشارة مساعدة اختيارية 4-20 مللي أمبير

هذا ملخص نموذجي لمختبر. تشمل هذه التطبيقات توصيل الغاز من خطوط شعاع السنكروترون، وأجهزة اختبار المحفزات، ودراسات تركيب الأدوية، وأبحاث خلايا الوقود، وتجارب المفاعلات الدقيقة، وكلها تندرج ضمن نطاق 0.01 إلى 10 سم مكعب/دقيقة. قد تبدو الأرقام صغيرة، لكن عواقب أي قراءة خاطئة ليست كذلك. فخطأ بنسبة 20% في قياس معدل تغذية المتفاعلات عند 0.5 سم مكعب/دقيقة قد يؤدي إلى ضياع بيانات تجريبية لأسبوع كامل.

ماذا يعني 0.02 SCCM في الواقع؟

0.02 SCCM تعني 0.02 سنتيمتر مكعب قياسي في الدقيقة. أي ما يعادل 20 ميكرولتر من الغاز في الظروف القياسية كل 60 ثانية. لتوضيح ذلك: تخيل قطرة ماء صغيرة. الآن تخيل هذا الحجم من الهواء، ممتدًا على مدار دقيقة كاملة، يتحرك عبر أنبوب قطره قطر قلم رصاص. هذا هو معدل التدفق المطلوب قياسه.

لا تستطيع معظم تقنيات قياس التدفق رصد ذلك. تحتاج عدادات التوربينات إلى معدل تدفق لا يقل عن 2 متر مكعب في الساعة. أما عدادات التدفق الدورانية ذات المساحة المتغيرة، فتصل عادةً إلى أدنى مستوى لها عند حوالي 50 لترًا في الساعة. حتى عدادات التدفق الكتلي الحراري القياسية تبدأ في فقدان دقتها عند انخفاض معدل التدفق عن 5 سم مكعب قياسي في الدقيقة. عند هذا الحد، تبدأ قوانين الفيزياء في التأثير سلبًا.

لماذا يُعدّ تدفق الكتلة الحرارية المبدأ الصحيح هنا؟

thermal mass flow sensor

يقيس مستشعر التدفق الكتلي الحراري انتقال الحرارة. يقوم سخان صغير بتسخين تيار الغاز بضع درجات، ويكشف مستشعرا حرارة على جانبيه فرق درجة الحرارة. يتناسب هذا الفرق طرديًا مع التدفق الكتلي. ولأنه يعتمد على الكتلة وليس الحجم، فلا حاجة إلى تعويض منفصل للضغط أو درجة الحرارة، وهو أمر بالغ الأهمية في المختبرات حيث تتغير الظروف المحيطة على مدار اليوم.

مزايا أخرى للاستخدام في المختبر:

  • لا توجد أجزاء متحركة، لذلك لا يوجد تآكل على مدار أشهر من الخدمة المستمرة
  • انخفاض ضغط منخفض للغاية، وهو أمر مهم عندما يكون مصدرك منظم ضغط أو مضخة حقنة
  • قراءة مباشرة من SCCM أو SLM على الشاشة الرقمية
  • مخرج Modbus RTU لتسجيل البيانات في LabVIEW أو Python أو PLC
  • الأجزاء المبللة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L كمعيار قياسي، مع موانع تسرب من الفلوروالاستومر لخيارات الغازات المسببة للتآكل

لماذا نقول 0.02 SCCM وليس 0.01 SCCM؟

إليكم الإجابة الصريحة. تتميز سلسلتا SFM وSFC لدينا بنسبة تحكم 100:1، مع خيارات نطاق كامل تبدأ من 2 SCCM فما فوق. عند نطاق كامل يبلغ 2 SCCM، يكون الحد الأدنى الموثوق به 0.02 SCCM. قد يذكر بعض الموردين 0.01 SCCM في ورقة البيانات، ولكن التكرارية الفعلية عند هذه النقطة غالبًا ما تكون ±50% أو أسوأ، لأن إشارة المستشعر الحراري تنخفض إلى مستوى الضوضاء. نحن نفضل نشر ما يمكننا تقديمه.

إذا كانت عمليتك تتطلب فعلاً قياس أو التحكم في تدفق أقل من 0.02 سم مكعب قياسي في الدقيقة، فإن مقياس التدفق الحراري الكتلي ليس الأداة المناسبة. هناك خياران أفضل:

١. أعد النظر في العملية. في العديد من تجهيزات المختبرات، يُعتبر هدف 0.01 SCCM ميزة إضافية، وتجري التجربة بشكل جيد عند 0.02 إلى 0.05 SCCM مع حجم عينة أكبر قليلاً أو مدة تشغيل أطول. استشر الكيميائي أو مهندس العمليات قبل تحديد جهاز القياس.

٢. لقياس دقيق للغاية (أقل من ٠.٠٢ سم مكعب/دقيقة) مع تحكم دقيق، يُعد مقياس تدفق كوريوليس الصغير الأداة الأمثل. فهو يقيس التدفق الكتلي الحقيقي بغض النظر عن نوع الغاز، ويمكنه الوصول إلى حدود دنيا. لكن يعيبه ارتفاع التكلفة (ثلاثة إلى أربعة أضعاف) وبطء الاستجابة.

بالنسبة للعمل المخبري في نطاق 0.02 إلى 2 SCCM، فإن سلسلة SFM / SFC الحرارية هي الحل العملي.

ما هي توصياتنا بشأن موجز المختبر المذكور أعلاه؟

بالنسبة للطلب من 0.01 إلى 1.00 SCCM، نقترح مقياس تدفق الكتلة من سلسلة SFM مع نطاق كامل من 0 إلى 2 SCCM، وشاشة عرض رقمية محلية، ووصلات غاز سهلة التركيب 6 مم، ومخرج 4-20 مللي أمبير، وRS-485 Modbus RTU، ومعايرة N2 مع جدول عامل تحويل الغاز المنشور للهواء والهيليوم والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والغازات الشائعة الأخرى.

المواصفات الرئيسية:

  • النطاق: من 0.02 إلى 2 SCCM (نسبة تخفيض 100:1، تغطي نطاق عمل العميل من 0.02 إلى 1 SCCM)
  • الدقة: ±1% من النطاق الكامل
  • زمن الاستجابة: من 0.2 إلى 2 ثانية
  • الطاقة: 24 فولت تيار مستمر
  • الأجزاء المبللة: فولاذ مقاوم للصدأ 316L
  • الشاشة: رقمية محلية، وحدات SCCM
  • التوصيل: وصلة دفع 6 مم (متوفر أيضًا 1/4 بوصة)
  • المعايرة: النيتروجين، مع عامل تحويل الغاز

إذا احتاج المختبر لاحقًا إلى التحكم في التدفق بدلًا من مجرد قياسه، فيمكن طلب نفس الهيكل كوحدة تحكم في التدفق السطحي (SFC) مع صمام تناسبي مدمج. ولا يؤدي التحويل من العداد إلى وحدة التحكم إلى تغيير التركيبات أو تصميم اللوحة.

التعليمات

1. هل يمكن لمقياس التدفق الكتلي الحراري أن يقيس بدقة 0.02 سم مكعب قياسي في الدقيقة؟
نعم، ضمن نطاق ±1% من النطاق الكامل، بشرط أن يكون الغاز نظيفًا وجافًا. يُنصح باستخدام مرشح خطي بمسام 0.02 ميكرون في الجزء العلوي من المستشعر. ستغطي الجسيمات ورذاذ الزيت المستشعر المُسخّن، مما يؤدي إلى تغيير المعايرة بمرور الوقت.
2. هل أحتاج إلى إعادة المعايرة إذا قمت بالتبديل من الهواء إلى النيتروجين أو الهيليوم؟
تتم معايرة العداد افتراضيًا باستخدام النيتروجين. بالنسبة للغازات الأخرى، يُرجى تطبيق معامل تحويل الغاز (GCF) المرفق مع العداد. على سبيل المثال، معامل تحويل الغاز للهواء هو 1.00 (وهو عمليًا نفس معامل تحويل الغاز للنيتروجين)، وللهيليوم حوالي 1.45، ولثاني أكسيد الكربون حوالي 0.74. يمكن ضبط الشاشة الرقمية لتطبيق معامل تحويل الغاز تلقائيًا عند الطلب.
3. ماذا عن التدفق العكسي أو ارتفاعات الضغط المفاجئة؟
تتميز الحساسات الحرارية بأنها أحادية الاتجاه ولا تتأثر بالتدفق العكسي، إلا أنها لا تستطيع قياسه بدقة. قد تتسبب الارتفاعات المفاجئة في الضغط التي تتجاوز 10 بار في تلف رأس الحساس. أما في التجارب المخبرية التي تُجرى تحت ضغط أقل من 5 بار، فلا حاجة إلى أي حماية خاصة سوى منظم ضغط على جانب الإمداد.
4. ما هي مدة صلاحية شهادة المعايرة؟
نُرفق مع كل جهاز قياس شهادة معايرة من المصنع. وتُعدّ إعادة المعايرة السنوية إجراءً قياسياً للاستخدام في المختبرات والأبحاث.
5. ما هي مدة التسليم ونطاق السعر؟
تُشحن وحدات قياس التدفق القياسية (SFM) التي تتراوح سعتها بين 0.02 و2 سم مكعب قياسي في الدقيقة (SCCM) خلال 10 إلى 15 يوم عمل من تاريخ الطلب. يختلف السعر حسب الشاشة، ومعدل التدفق، ونوع الغاز، ولكنه يتراوح عادةً بين 1000 و2400 دولار أمريكي للعداد، وبين 1800 و3200 دولار أمريكي لجهاز التحكم. التسليم متاح في شنغهاي (EXW Shanghai) أو مع دفع تكاليف الشحن (DDP).

أرسل لنا تفاصيل الغاز الخاصة بك

إذا كان لديك تطبيق غاز ذو تدفق منخفض ، فأرسل لنا:

  • نوع الغاز (هواء، نيتروجين، هيليوم، أكسجين، ثاني أكسيد الكربون، خليط مخصص)
  • الحد الأدنى والحد الأقصى للتدفق، مع الوحدات (SCCM، SLM، ملغم/دقيقة)
  • ضغط المدخل (بار أو رطل لكل بوصة مربعة)
  • القطر الخارجي للأنبوب (6 مم، 1/4 بوصة، أو غير ذلك)
  • تفضيل العرض (محلي، عن بعد، أو كليهما)
  • إشارة الخرج المطلوبة (4-20 مللي أمبير، Modbus، لا شيء)
  • عداد فقط، أو جهاز تحكم في التدفق مع صمام

سنعود إليكم بنموذج مُوصى به، وخطة معايرة، وسعر، ومدة التسليم خلال يوم عمل واحد. بالنسبة للتطبيقات التي تقل عن 0.02 سم مكعب قياسي في الدقيقة، يُرجى إخبارنا بالنطاق المستهدف وسنُحدد ما إذا كان قياس التدفق الكتلي الحراري أو قياس التدفق الكتلي الدقيق هو الخيار الأمثل. للاطلاع على خيارات التكوين الكاملة، يُرجى مراجعة مقياس التدفق الكتلي SFM/SFC ووحدة التحكم الخاصة به.

سنتصل بك خلال 24 ساعة..

Email
sales@silverinstruments.com
WA
WhatsApp QR Scan to WhatsApp
Inquiry
Send a Quote