氣體的體積、標(biāo)準(zhǔn)體積以及實(shí)際質(zhì)量之間的區(qū)別

氣體或液體的“流量測量”通常分為以下幾種：

• 體積流量：是指物質(zhì)所占空間的大小，可看作“單位時(shí)間內(nèi)的體積單位”(例：升/分鐘)
• 摩爾質(zhì)量流量：通常簡稱為“質(zhì)量流量”，即一定工況下單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)量，標(biāo)準(zhǔn)化的工況下表述為“單位時(shí)間內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化的單位體積”(例：標(biāo)準(zhǔn)升/分鐘、升/分鐘)
• 實(shí)際質(zhì)量流量：是指摩爾分子的質(zhì)量的測量，即：單位時(shí)間內(nèi)的質(zhì)量單位(例：克/分鐘)

上述測量模式各有其應(yīng)用場合，伴著測量復(fù)雜性的增加，對測量技術(shù)的挑戰(zhàn)也是逐一升級，難度系數(shù)zui高、測量成本zui高的就是實(shí)際質(zhì)量流量的測量。

正因?yàn)槿绱耍锟ㄌ刭|(zhì)量流量計(jì)*的可切換測量單位所賦予用戶的利益才尤為顯著，實(shí)際質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)(摩爾)質(zhì)量、體積流量等，幾乎涵蓋了所有常用氣體計(jì)量單位，從本質(zhì)上來講，其實(shí)是將原先的多變量測量儀器升級成為了多功能測量與控制設(shè)備。

為什么不是所有質(zhì)量流量計(jì)都能測量氣體的實(shí)際流量？

氣體質(zhì)量的測量是一個(gè)間接測量的過程，須測量氣體的動(dòng)力、重量或熱容量。測量方法有好幾種，其中一些方法僅適用于流動(dòng)著的流體，比如：科里奧利質(zhì)量流量計(jì)通過在一振動(dòng)著的管道內(nèi)測量因流過管道的流體所引起的振動(dòng)差異從而測量流體流量。科里奧利原理的測量不受流體種類、流體是否潔凈或管道粗細(xì)等影響，但設(shè)備極其昂貴，幾倍于艾里卡特質(zhì)量流量計(jì)的售價(jià)。另外，此方法只能測量流體的質(zhì)量，其它任何諸如流過管道內(nèi)流體的分子量等參數(shù)都無從獲取，因?yàn)樵O(shè)備對流經(jīng)管道內(nèi)的介質(zhì)一無所知。

固件版本升級為6v的艾里卡特質(zhì)量流量計(jì)和質(zhì)量流量控制器即可測量預(yù)置氣體列表中任意氣體或用戶自定義混合氣體的實(shí)際質(zhì)量，并按規(guī)定的測量單位輸出。市場上其它質(zhì)量流量計(jì)品牌也不乏有測量實(shí)際質(zhì)量流量的功能，但于已知的單一氣體，通常的做法是出廠前將某一種氣體參數(shù)預(yù)置于設(shè)備中，若用戶欲改測其它氣體，須將設(shè)備送回原廠重新設(shè)置，原因是此類質(zhì)量流量計(jì)內(nèi)無任何其它氣體的粘度數(shù)據(jù)，因此無法進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償與修正，一旦換成其它氣體，原先的氣體標(biāo)定溯源鏈即失效。

對艾里卡特質(zhì)量流量計(jì)和質(zhì)量流量控制器而言，用戶切換氣體時(shí)，設(shè)備將自動(dòng)切換至相應(yīng)的氣體粘度值，即相當(dāng)于切換氣體后重新校準(zhǔn)了設(shè)備。也正因?yàn)榛诖嗽恚灰窃陬A(yù)置的98~130種氣體列表內(nèi)進(jìn)行氣體切換，艾里卡特質(zhì)量流量計(jì)和質(zhì)量流量控制器不存在同類品牌中常見的精度下滑問題。用戶可在應(yīng)用現(xiàn)場隨時(shí)將質(zhì)量流量計(jì)切換至實(shí)際質(zhì)量的測量模式或切換氣體種類，設(shè)備的精度將始終如初。用戶再也無需為了測量氣體的實(shí)際質(zhì)量流量而特地采購昂貴的科里奧利質(zhì)量流量計(jì)。

哪些應(yīng)用要?dú)怏w的實(shí)際質(zhì)量流量？

上圖所示的生化反應(yīng)釜一例中，系統(tǒng)工程師會關(guān)注反應(yīng)產(chǎn)生的氣體總量(例如反應(yīng)產(chǎn)生的甲烷總量)，這類測量以千克為單位比以升為單位更為直觀。反之，腔體內(nèi)的反應(yīng)過程通過控制質(zhì)量流量的方式加以調(diào)節(jié)，這樣便于計(jì)算氣體的消耗和計(jì)算zui終的產(chǎn)出。比如：反應(yīng)產(chǎn)生的氣體總量已有4千克，未來24小時(shí)需要2千克二氧化碳參與反應(yīng)。

制藥行業(yè)大量用到各種氣體和液體，一個(gè)常見的應(yīng)用就是氫化，用于化合生成薄膜。已知薄膜厚度、薄膜材料的密度、質(zhì)量及鍍膜面積可計(jì)算出需要參與反應(yīng)的氣體質(zhì)量，因此，與其測得氣體的標(biāo)準(zhǔn)體積后再換算成氣體質(zhì)量，若能直接測量進(jìn)入過程系統(tǒng)中反應(yīng)氣體的實(shí)際質(zhì)量則要方便許多。

測量單位時(shí)間內(nèi)氣體的實(shí)際質(zhì)量著實(shí)為一全新、重磅的亮點(diǎn) ，尤其在生化反應(yīng)釜和制藥行業(yè)中那些需要測量氣體的實(shí)際分配質(zhì)量或總量的應(yīng)用中頗為重要。