Thermische vs. laminare Differenzdruck-Massendurchflussmesstechnik

Wenn Auswahl Massendurchflussmesstechnik gibt es viele wichtige Faktoren zu berücksichtigen, darunter:

Wenn Auswahl Massendurchflussmesstechnik gibt es viele wichtige Faktoren zu berücksichtigen, darunter:

- Genauigkeit

- Druck- und Durchflussgrenzen

- Reproduzierbarkeit

- Reaktionsgeschwindigkeit

- Umschlagshäufigkeit

- Gas- oder Flüssigkeitsverträglichkeit

- Kosten

Zwei gängige Arten der Massendurchflussmesstechnik sind laminarer Differenzdruck und thermisch. Während die thermische Technologie schon länger existiert und bekannter ist, ist die laminare Differenzdrucktechnologie in vielerlei Hinsicht vorteilhaft. Im Folgenden werden diese Vorteile erörtert und anhand eines Anwendungsbeispiels für im Labor gezüchtete Diamanten näher beleuchtet.

Höhere Genauigkeit für mehrere Gase, auch bei schwankenden Prozessbedingungen

Bei thermischen Massendurchflussmessgeräten ist die Genauigkeit durch Fehler bei den Annahmen zur spezifischen Wärmekapazität und durch Berechnungsbeschränkungen begrenzt, wie z. B. K-Faktor-Umrechnungen beim Wechsel zwischen Gasen. Im Gegensatz dazu ist die Alicat Laminar-Differenzdruck-Massendurchflussmessgeräte sind mit Gastabellen voller Temperatur- und Druckdaten vorgeladen. Dadurch liefern sie extrem genaue Massendurchflussmessungen, selbst bei schwankenden Prozessbedingungen oder beim Wechsel zwischen über 98 verschiedenen Gasen. Aufgrund ihrer hohen Genauigkeit und Wiederholbarkeit werden Laminar-Differenzdruck-Massendurchflussmessgeräte häufig als Kalibrierstandards verwendet, z. B. für Laminarmolblocs.

Schnellere, nahezu sofortige Aufwärmzeiten

Thermische Massendurchflussgeräte können über 30 Minuten zum Aufwärmen benötigen, während die laminaren Differenzdruck-Massendurchflussgeräte von Alicat in weniger als 1 Sekunde bereit sind. Diese Zeitersparnis führt zu einer höheren Leistung und Rentabilität.

Weniger restriktiv, keine Notwendigkeit für gerade Rohre

Aufgrund der Natur der Konvektionserwärmung müssen thermische Massendurchflussmessgeräte mit geraden Rohrleitungen und perfekter horizontaler Integration installiert werden. Im Gegensatz dazu können laminare Differenzdruck-Massendurchflussmessgeräte in jeder beliebigen Konfiguration installiert werden, da die Messungen nicht durch die Ausrichtung des Durchflusskörpers beeinflusst werden. Die weniger restriktive Laminar-Differenzdruck-Massendurchflusstechnik kann in jeder beliebigen Ausrichtung eingebaut werden, was die technischen Möglichkeiten bei der Konstruktion von Systemen erheblich erweitert.

Größerer Betriebsbereich (Turndown-Verhältnis)

Bei laminaren Differenzdruck-Massendurchflussgeräten sind die Regelbereiche aufgrund ihrer mechanischen Beschränkungen im Allgemeinen größer als bei thermischen Massendurchflussgeräten. Die meisten laminaren Differenzdruck-Massendurchflussgeräte von Alicat arbeiten über einen überprüfbare Reichweite von 0,01 bis 100% des Skalenendwerts (10.000:1 Turndown), während die meisten thermischen Massendurchflussmessgeräte Turndown-Verhältnisse von nur 100:1 oder 50:1 bieten. Die Laminar-Differenzdruck-Massendurchflusstechnik begrenzt die Anzahl der einzelnen Geräte, die für die Regelung verschiedener Durchflussbereiche gekauft werden müssen. Daher profitieren Anwendungen, die eine breite Palette von Durchflussregelungen erfordern, enorm von der Laminar-Differenzdruck-Technologie.

Highlight der Anwendung: Diamant-CVD

Laminare Differenzdruck-Massendurchflussmessgeräte bieten mehrere Vorteile gegenüber thermischen Geräten in Diamant-CVD-Systemen:

-

- Verbesserte Wiederholbarkeit (±0,1% vom Messwert + 0,02% vom Endwert)

- Erweiterter Regelbereich (0,01 bis 100% des Skalenendwertes)

- Expansive Gasverträglichkeit (über 98 vorinstallierte Gaskalibrierungen)

- Erhöhte Diamantenproduktionsraten

- Hochpräzise Gasmischung

- Erweiterte Systemaufbauoptionen

- Niedrigere Gerätekosten

| Thermische | Differentialdruck

Genauigkeit | 1-2% | Weniger als 1%

Kontrollbereich | 50:1 oder 100:1 Abblendfaktor | 10.000:1-Abschaltverhältnis

Unbekannte Gaszusammensetzungen | Nein | Nein

Startup-Zeiten | Mehr als 30 Minuten | Weniger als 1 Sekunde

Kosten der Geräte | Variabel | Variabel

Kompatibilität mit korrosiven Gasen | Begrenzt | Breit

Orientierungsmöglichkeiten | Restriktiv | Unbegrenzt

Steuerung des niedrigen Durchflussbereichs | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet

Kontrolle des hohen Durchflussbereichs | Schlecht | Schlecht