Category: 流量测量应用

  • 流动的非牛顿流体

    流动的非牛顿流体 找到合适的仪器来测量或控制非牛顿流体可能是一个挑战。一些流行的流量技术(例如电磁流量计)在用于此类流体时可能会出现高达20% 的精度偏差。当用于层流和湍流之间过渡的非牛顿流体时,超声波流量计还显示出高达15% 的偏差。在本博客中,我们将讨论非牛顿流体带来的挑战以及科里奥利流量仪表如何被证明是最成功的解决方案。 什么是非牛顿流体 无论施加什么力,牛顿流体(例如水)都表现出恒定的粘度。另一方面,非牛顿流体的粘度变化取决于施加在其上的力的类型和大小。 牛顿流体 非牛顿流体 水 柴油机尾气处理液 酒精 血 甘油 肥皂解决方案 汽油 蜂蜜 剪应力的影响 对于任何流经管道的过程流体,剪切力是由流体内部的分子相互移动而引起的。对于牛顿流体,这些剪切力不会导致粘度变化,并且流动具有可预测的速度分布。 在下图中,您可以看到,当牛顿流体流过管道时,管道壁附近剪切应力的增加会导致速度降低。这导致管道中心的流体流动较快,而管道壁处的流体流动较慢。然后可以预测所得的速度分布作为剪切应力的函数。 图 1. 通过管道的牛顿流 相反,对于非牛顿流体,速度分布并不那么可预测,因为剪切应力不仅影响速度,还影响流体的粘度。当流体的粘度随该应力而变化时,通过管道的速度分布会变得不对称、变化且不可预测。 剪切应力如何影响非牛顿流体的粘度? 非牛顿流体可分为四类之一,其特征在于剪切应力对其粘度的影响。 Dilitant(剪切增稠)流体 粘度随剪切应力增加 假塑性(剪切稀化)流体粘度随剪切应力降低 触变流体 粘度随剪切应力随时间的推移而增加 随着时间的推移,流变流体 粘度随着剪切应力的变化而降低 图 2a。剪切应力对非牛顿流体的影响(剪切增稠和稀化) 图 2b。剪切应力对非牛顿流体(触变性和流变性)的影响 还有哪些其他条件会影响非牛顿流体? 过程条件可能会给非牛顿流体的行为带来进一步的变化。改变管道直径、流速和压力等参数都会影响剪切应力的大小,从而影响流体的粘度和速度分布。 使用科里奥利技术流动非牛顿流体 选择流量计或控制器时,考虑过程中使用的流体的行为至关重要。与牛顿流体相比,非牛顿流体具有不同的速度分布,并且在层流和湍流之间过渡时的行为也不同。这些特性降低了依赖于预期流速分布的流量计的测量精度。 科里奥利质量流量仪表因其独特的工作原理(使用惯性力直接确定质量流量)而能够精确测量和控制非牛顿流体流量。利物浦大学的一项研究证实了这一点,该研究发现科里奥利流量设备在与非牛顿流体一起使用时可以在指定的精度公差内运行。 柴油机 Adblue 盖 虽然科里奥利仪器已被证明是流动非牛顿流体的最有效解决方案,但了解该技术的局限性仍然很重要。一些非牛顿流体非常粘稠,例如水泥浆、酸奶和蜂蜜,可能与某些科里奥利设备不兼容。 低粘度的非牛顿流体(例如聚合物溶液)非常适合与科里奥利仪器(例如 Alicat 的 CODA 系列质量流量计和控制器)一起使用。柴油机尾气处理液 (DEF) 是由 32.5% 尿素和 67.5% 去离子水组成的非牛顿流体溶液混合物。这种液体被倒入许多柴油卡车发动机中,通过将烟灰和未燃烧的燃料分解成氮气和水副产品来减少排放。DEF 功效和使用测试通常需要准确测量设定时间段内的流量。标准流量测量技术的准确性受到非牛顿流体特性的阻碍。 与应用工程师讨论您的流程

  • 直接空气捕获中的流量控制

    直接空气捕获中的流量控制 对全球变暖的环境担忧导致了新兴技术的发展,以减少新的温室气体排放。尽管减少这些新的排放有助于降低全球变暖的程度,但它并不能减少地球大气层中先前排放的影响。  降低二氧化碳和其他温室气体排放的一个实用解决方案是直接空气捕获(DAC) ,这是一种封存、储存或再利用从环境空气中浓缩的CO 2或其他温室气体的过程。    改进 DAC 系统  世界各地的许多公司正在致力于通过研究、开发和扩展从环境空气中捕获 CO 2并减少能源使用同时提高 CO 2转化率的改进方法来构建更高效的 DAC 系统。 Verdox和Carbon Collect等公司正在测试利用电动摆动吸附和被动直接空气捕获 (PDAC) 等技术来优化 DAC 系统的新方法。随着时间的推移,这些创新以及行业的其他发展将导致直接空气捕获成本降低,从而增加这些系统的经济价值。Verdox 是一家在其 DAC 系统中使用电摇摆吸附的公司,开发了一种依靠电力而不是热量来减少从环境或工艺气体中捕获和释放 CO 2所需的能量的工艺。  另外,Carbon Collect 开发了一种无需使用风扇即可被动捕获环境空气的方法,从而减少了 DAC 系统的总能耗。  Alicat 设备可以通过提供流量和压力调节来优化 DAC 系统设计的研发,包括有用的功能,例如: 累加和批量控制选项可记录流动或捕获的 CO 2、空气或工艺气体的 量 与 98 多种气体兼容,包括环境空气和 CO 2,​​可在研究环境中创建多达 20 种自定义的气体混合物 准确、可重复、精确、快速的测量和控制   具有模拟、串行和工业协议通信选项的各种控制和自动化设置  在 DAC 系统中使用 Alicat 器件  流量调节  在大多数 DAC 系统中,使用风扇或泵收集环境空气(或有时是烟道气等工艺气体)并将其存储在吸附剂或吸附表面中,直到达到饱和容量。然后,停止进入的环境空气流并被抽真空。最后,捕获的CO […]

  • 科里奥利测量技术的表征

    科里奥利测量技术的表征 科里奥利技术可以输送的流体范围从每小时仅百分之一克到每小时几百万公斤。在低端,科里奥利设备可能很小,可以放在手掌中。在较高流量下,它们可能和洗衣机一样大!Alicat 的CODA 仪表和控制器是紧凑型科里奥利仪器,可用于 0.08 g/h 至 300 kg/h 的流量。 在本文中,我们讨论受益于紧凑型科里奥利设备的应用以及需要更大仪器的几个案例。 准确性和重复性 科里奥利技术的高精度和可重复性使其成为计量和贸易交接应用的理想选择。小容量计量应用受益于紧凑型 CODA 科里奥利设备。贸易交接应用往往需要数千升液体流量,需要更大的设备。 香料和染料剂量 某些消费者清洁产品的制造需要在散装基础溶液中添加高浓度的染料和香料。必须加入特定数量的这些添加剂,以保持最终用户一致的外观和气味,并最大限度地减少批次浪费。紧凑型 CODA 科里奥利设备非常适合分配这些少量浓缩液体。 有关香精用量的更多信息 液体颜色配料中的科里奥利技术 托管转移 在化学和石油行业,一辆轨道车可用于向最终用户公司运输多达 114,000 升原油。科里奥利流量计可用于精确测量传输的流体量,以确保正确计费。CODA 仪器的紧凑尺寸和流量限制将其排除在这些大型贸易交接应用之外。 贸易交接应用中的质量流量与体积流量 运营压力 科里奥利技术适用于 1 bar 至 1000 bar 左右的过程压力。有多种部件材料可供选择,以适应最高压力范围,包括高镍合金和钨。CODA 仪器可在 ~1 bar 至 276 bar 的压力范围内运行,具体取决于流体。 燃料电池 一种氢燃料电池可能需要压力低至3-4巴的去离子水和压力超过100巴的H 2流动。CODA 科里奥利装置的宽压力范围意味着一个装置可用于这些流体中的任何一种的流动。科里奥利技术的另一个好处是在两种流体之间切换时无需重新校准仪器。这种灵活性使得保持系统正常运行变得更加容易。 超临界流体 sCO 2等超临界流体通常存在超过 100 bar 的压力。由于 CODA 设备的使用压力高达 276 […]

  • 使用质量流自动化液体涂料应用

    使用质量流自动化液体涂料应用 自动喷漆机与汽车行业中使用的喷漆机一样,需要恒定的气流才能将油漆均匀地涂在表面上。在雾化油漆时,可以调节提供给电场的气体和油漆的量以形成油漆流。这创造了一致的、高品质的表面效果。 使用质量流量控制实现油漆喷涂系统的全自动化 一位客户使用半自动喷漆机,手动调节调节器以改变 N 2流量和油漆分布。在开始大规模生产 OEM 设备之前,他们需要将系统升级为完全自动化。 他们使用 Alicat质量流量控制器来实现批量生产 OEM 设备的机器人喷漆系统的完全自动化。这完全消除了潜在的操作员错误,并确保了 N 2的精确控制 ,以实现通过雾化器吸入油漆的最大效率。 验证系统流速以实现可重复、一致的涂层 机器人喷涂系统运行之间的一致性至关重要。由于不同的油漆颜色具有不同的特性(例如重量),因此需要不同的压力和流速来实现相同的形状。流速的重复性和一致性对于确保所有颜色的均匀涂层至关重要。 艾里卡特质量流量计为自动化液体涂料应用提供了众多优势,包括: 重复性 ±(读数的 0.1% + 满量程的 0.02%) NIST 可追踪精度高达读数的 ± 0.5% 由于具有多种通信协议,因此易于系统集成 质量流量、体积流量、气体压力、气体温度多参数输出 结论 Alicat 的产品既可用于自动化喷漆应用,也可作为现有系统安装或故障排除时的现场工具。 监测管线压力对于机器人的正常运行以及输送系统故障的早期指示至关重要。 质量流量计的压力信号消除了单独压力表的成本和维护。 这些单元还可以被配置为通过独立的数字或模拟输出信号提供辅助参数。 与应用工程师讨论您的流程

  • 使用质量流量仪表对所有物质进行通气

    使用质量流量仪表对所有物质进行通气 曝气描述了将空气或其他气体注入液体的过程。曝气是食品和饮料制造、养鱼、废水和土壤处理等各个行业的重要步骤。 曝气废水 曝气是废水二级处理的重要步骤。在活性污泥工艺中,水处理池受到仔细监控,以确保正确去除营养物。使用曝气泵将空气添加到水箱或泻湖中,以促进废水中所需细菌的生长。随着时间的推移,这些细菌以废水中的有毒废物为食,分解污染物,使它们更容易从处理过的水中分离出来。然后细菌积聚在水箱底部并再循环回到系统中,进一步提高水的净化率。污泥储罐还采用曝气以避免有害厌氧细菌滋生。 艾里卡特的质量流量控制器通过减少氧气浪费和曝气泵的使用来优化这些处理过程。水箱总容积可乘以废水中空气的溶解度,以确定准确的氧气需求量。然后,艾里卡特的质量流量控制器可以提供适量的空气或氧气,从而降低连续使用泵的成本并限制气体浪费。此外,艾里卡特质量流量控制器可以包括自定义配料和累加器设置,以进一步自动化曝气过程。在此类配置中,我们的设备可以设置为循环特定量的空气或氧气,反复重置累加器并自动启动下一批。 食品和饮料充气 许多食品和饮料都需要充气,包括糖果、乳制品、鸡蛋泡沫、烘焙产品、早餐麦片和饮料。通气可以使某些食品的质地变得更轻盈、延长保质期、改善食品外观以及丰富风味,从而提高某些食品的质量。一些使用充气的常见食品包括冰淇淋、巧克力和糖果、奶酪、啤酒、葡萄酒、苏打水和糕点。 例如,通气用于增加麦芽汁和葡萄汁(未发酵的啤酒和葡萄酒)的氧气含量,以使酵母增加其数量和发酵速率。 食品工业中曝气的一个关键方面是食品加工过程中气泡尺寸的可重复性和控制。Alicat 的质量流量控制器可在食品加工过程中实现精确的气泡尺寸控制,提供独特的设备选项,用于控制气体流量从 0.5 SCCM 到 5,000 SLPM,精度为读数的 ±0.5% 或满量程的 ±0.05%,控制范围为 0.01 -100%(10,000:1 调节比)。 此外,Alicat 的质量流量控制器可以使用ASME 推荐的材料制造,包括 316L 不锈钢和 USP VI 级 FDA 级认证的弹性体,从而实现安全的直接接触食品加工。 曝气渔业 除了少数生活在极端环境中的微生物外,地球上所有的动植物都需要氧气。对于所有生活在水中的动物和植物来说,水的适当充氧是必要的。如果水源中溶解氧太少,动植物就会死亡。 虽然在自然水体中这不是问题,植物和动物由于表面充分的搅动而有足够的氧气,但在比自然水体小得多的人工湖和水族馆中,必须额外补充氧气。 因此,要么需要人工搅动人工湖或水族箱的表面,要么使用曝气泵溶解额外的空气或氧气。根据水体的大小,这可能会非常昂贵。 Alicat 的质量流量控制器可以使用累加和批量选项准确地提供适量的空气或氧气,从而提高工艺效率,因为曝气泵的运行成本很高,而且避免向储罐过度供应浪费的空气或氧气资源非常重要。 此外,与计算机或 PLC以及用于收集罐中氧气量数据的溶解氧传感器相结合,Alicat 的质量流量控制器可以在特定溶解氧测量时增加或减少空气/氧气流量,从而进一步提高工艺效率完美的 24/7 自动控制。 额外的通气支持 曝气还用于其他应用,例如从水源中去除二氧化碳或氯等气体,在水龙头处分层自来水流,或氧化液体中的悬浮化合物。 无论您的过程需要精度、可重复性、准确度还是自动化,Alicat 的质量流量控制器都能为液体和气体曝气应用提供最新的技术和最快的结果。 联系应用工程师了解流量解决方案

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