PM空气采样器专用的FP-25大气采样流量校准仪的工作原理

Alicat  FP-25大气采样流量校准仪可用于校准甲板上的任何小体积颗粒空气采样器。这些NIST可跟踪的现场流量校准装置是显示压力和温度的多参数质量流量计。FP-25大气采样流量校准仪采用多个压力传感器来捕获环境大气压和内部流量流压，从而实现全天候的准确性。 

这些流量标准是基于压差层流测量原理的。气压传感器监测周围的大气压力，并安装在显示器上方的仪器箱内。内部流流压力传感器监测FP-25大气采样流量校准仪流体内的压力，协同工作，产生流量和压力读数。该传感器组件可以直接监测流体内部的压差和绝对压力。FP-25还使用了两个快速响应的温度传感器，一个直接安装在气流中，另一个位于外部温度探头的顶端。FP-25使用来自多个压力、温度和湿度传感器的原始数据，以每秒一千次的速度计算实际(体积)和标准(质量)流量读数。

层流测量的泊肃叶方程

Q = K∆P /Ƞ

在其核心，FP-25大气采样流量校准仪的流量测量是基于层流压差技术。FP-25大气采样流量校准仪测量压差，类似于文丘里产品。一堆板和垫片，称为层流元件，用于层流化和产生压降。一个传感器测量具有已知压降的层流元件截面上的压差，另一个传感器测量流体的绝对压力，而流动流温度传感器测量流动流中周围空气的温度。通过分层流动，泊肃叶方程可以用来确定原始的体积流动。

对于一阶，Hagen-Poiseuille方程可以确定原始内部体积流量如下:

• 体积流量
• K =由约束的内部几何决定的常数因子
• ∆P =穿越LFE的压差
• Ƞ=绝对粘度的空气

式(i)说明了流量对气体粘度的依赖关系。由于气体的实际粘度随温度和相对湿度的变化而变化，FP-25大气采样流量校准仪通过实时读取气流温度、相对湿度和压力来不断更新粘度值，从而在高达60°C的温度下提供精确的流量读数，一直到100% RH。

标准化的流量测量

M=Q(Ts/Ta)(Pa/Ps)一旦原始内部体积流量被确定，FP-25大气采样流量校准仪将原始内部体积流量读数参考标准温度和压力条件(STP)。FP-25配备默认STP为25°C和1个atm用于标准(质量)流量读数，这符合美国环保署的标准。由于FP-25大气采样流量校准仪是一种层流装置，因此需要进行额外的测量来确定实际的标准流量测量。为了确定标准质量流量(M)，必须对体积流量(Q)应用两个校正因子:温度和绝对压力对密度的影响。 

合在一起，转化为质量流可以写成:

• Ts =绝对温度(°K)在标准条件下(STP)在开尔文
• Ta =绝对温度(°K)
• 流量条件下的绝对压力
• 标准条件下的绝对压力(STP)

在Alicat FP-25大气采样流量校准仪中，离散的绝对压力和温度传感器被放置在气流的层流区域。这些信息被发送到微处理器进行适当的计算，以确定标准化的质量流。

实际体积流量使用外部温度探头

一旦确定了标准流量，FP-25大气采样流量校准仪就会使用温度探头将标准流量读数参考到环境温度，然后使用气压计参考到环境压力。这个实际的体积流量反映了单位时间内通过空气采样器的实际空气体积(在局部大气压和探头温度下)。当FP-25根据外部探头的温度读数显示容积流量时，探头一词将在显示器的右侧闪烁，并与相对湿度值交替显示。在标准模式下，实际的体积流量总是出现在FP-25屏幕的左下方。

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Alicat FP-25大气采样流量校准仪是在与空气监测技术人员的协调下开发出来的，其结果是一个耐用、准确和易于使用的装置。FP-25大气采样流量校准仪配有全套设备，可以完成任何EPA批准的空气监测仪的校准。

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