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Savez-vous pourquoi les conditions de référence pression/température des unités de mesure de débit massique gaz sont importantes ?

12 novembre 2019 Chris King
Débit volumique par rapport au débit massique
Débit volumique par rapport au débit massique

Vous pourriez penser que les mesures de débit massique seraient exprimées en unités de masse, telles que grammes/heure, milligrammes/seconde, etc. La plupart des utilisateurs, cependant, pensent et travaillent en unités de volume. C’est acceptable, du moins lorsque nous parlons des mêmes conditions de référence. Laissez-moi commencer par un exemple :

Masse par rapport au volume

Imaginez que vous avez un cylindre de 1 litre qui est fermé au moyen d’un piston mobile ayant un poids négligeable. Ce cylindre contient 1 litre d'air à pression ambiante, environ 1 bar. Le poids de ce volume d’air à 0°C est de 1,293 g ; il s’agit de la masse.

Lorsque nous déplaçons le piston à mi-chemin vers le fond du cylindre, le volume d’air contenu n’est alors que d’un ½ litre, la pression est d’environ 2 bars, mais la masse n’a pas changé, 1,293 g ; rien n’a été ajouté ou exclu.

Conditions de pression et de température
Conditions de pression et de température

Selon cet exemple, le débit massique devrait être en fait exprimé en unités de poids, telles que g/h et mg/s. De nombreux utilisateurs, cependant, pensent et travaillent en unités de volume. Cela ne pose pas de problème, à partir du moment où les conditions dans lesquelles la masse est convertie en volume sont clairement acceptées.

​Utilisation de la densité dans la conversion du débit massique en débit volumique

Afin d’utiliser la densité dans la conversion du débit massique en débit volumique, nous devons choisir un ensemble de conditions de pression et de température spécifiques auxquelles nous utilisons la valeur de densité pour le gaz.

Les conditions qui sont fixées sont diverses : conditions normales et conditions standard, présentées en style européen ou style américain. Quelles sont les différences ?

 

Conditions normales, style européen

Selon la définition « européenne », une température de 0°C et une pression de 1.013 bar sont sélectionnées en tant que conditions de référence « normales », indiquées par la lettre sous-jacente « n » dans l’unité de volume utilisée (mln/min ou m3n/h). La méthode de mesure directe thermique du débit massique est toujours basée sur ces conditions de référence, sauf demande contraire.

Un exemple de conversion en unités volumétriques utilisant les conditions de référence normales : Le débitmètre massique indique 100 g/h de débit d’air. • Densité de l’air (à 0°C) = 1,293 kg/m³ • X ln/min d’air = 100 g/h / (60 min/h × 1,293 kg/m³) • Débit = 1,29 ln/min d’air

Conditions standard, style européen

En tant qu’alternative, une température de 20°C et une pression de 1.013 bar sont utilisées pour faire référence aux conditions de référence « standard », indiquées par la lettre sous-jacente « s » dans l’unité de volume utilisée (mls/min ou m3s/h).

Un exemple de conversion en unités volumétriques utilisant les conditions standard : Le débitmètre massique indique 100 g/h de débit d’air. • Densité de l’air (à 20°C) = 1,205 kg/m³ • X ls/min d’air = 100 g/h / (60 min/h × 1,205 kg/m³) • Débit = 1,38 ls/min d’air

Si le préfixe « s » a été utilisé, il renvoie au style américain.

Conditions standard, style américain

Selon la définition « américaine », le préfixe « s » dans sccm, slm ou scfh, fait référence aux conditions « standard », pression absolue de 101,325 kPa (14,6959 psia) et température de 0°C (32°F).

Soyez attentifs aux conditions de référence lorsque vous commandez un instrument. « Normale » et « standard » peuvent être difféentes pour chaque client.

Pourquoi est-ce important ? Car le fait de mélanger ces conditions de référence crée un décalage de plus de 7% dans ce que le client s’attend à voir !


 

Références normales ou standard
Tableau avec les références normales et standard, divisé en style européen et américain

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