Karena gas bersifat kompresibel, volume fisik yang sama dapat menampung massa gas yang berbeda pada tekanan dan suhu yang berbeda. Untuk perbandingan yang lebih luas dari basis pengukuran ini, lihat FlowTaliran massa vs aliran volumepenjelasan.
Empat Jenis Unit Pengukur Aliran Udara
Sebagian besar unit aliran udara dan gas terbagi dalam empat kelompok praktis.
1. Satuan Aliran Volumetrik Aktual
Aliran volumetrik menggambarkan volume fisik gas yang melewati suatu titik per satuan waktu. Satuan umum meliputi CFM, m³/h, m³/min, L/min dan L/s. Mereka banyak digunakan untuk ventilasi, blower, saluran dan aliran udara proses umum.
CFM berarti kaki kubik per menit. Dalam pekerjaan HVAC, biasanya dihitung dari kecepatan udara rata-rata dan luas saluran. Artikel FlowT tentangCFM dalam pengukur aliran udaramencakup perhitungan-luas saluran secara lebih rinci.
2. Satuan Aliran Volumetrik Standar atau Ternormalisasi
SCFM, SCFH, Nm³/h, dan Nl/min juga merupakan satuan volume-per-waktu, namun volume gas mengacu pada kondisi yang ditentukan, bukan kondisi saluran sebenarnya. Hal ini memungkinkan jumlah gas yang diukur pada tekanan atau suhu berbeda untuk dibandingkan secara umum.
Kondisi referensi harus dinyatakan. Kata “standar” tidak menjamin bahwa setiap produsen atau industri menggunakan dasar suhu, tekanan atau kelembaban yang sama.ISO 13443, misalnya, menetapkan kondisi referensi untuk pengukuran gas alam, sementara industri lain mungkin menggunakan konvensi yang berbeda. Saat meninjau spesifikasi SCFM atau Nm³/jam, konfirmasikan tekanan referensi dan suhu sebelum mengukur satu meter.
3. Satuan Aliran Massa
Aliran massa menggambarkan massa sebenarnya gas yang bergerak melalui sistem. Satuan umum meliputi kg/jam, kg/menit, kg/s, g/s, dan lb/jam. Berbeda dengan SCFM atau Nm³/jam, ini adalah satuan massa sebenarnya.
SCFM mewakili kuantitas gas berdasarkan volumetrik yang direferensikan, sedangkan kg/jam menyatakan massa secara langsung. FlowT juga mencakupprinsip kerja flowmeter massa.
4. Satuan Kecepatan Udara
Kecepatan menunjukkan seberapa cepat udara bergerak, bukan berapa banyak total udara yang melewati saluran atau pipa. Satuan tipikal adalah m/s dan FPM. Hubungan dasarnya adalah:
Aliran volumetrik=kecepatan rata-rata × luas penampang-
Oleh karena itu, kecepatan yang sama dapat mewakili laju aliran yang sangat berbeda dalam saluran dengan ukuran berbeda.
Perbandingan Cepat Unit Aliran Udara Umum
| Satuan | Dasar Pengukuran | Penggunaan Khas |
|---|---|---|
| CFM | Aliran volumetrik sebenarnya | HVAC, ventilasi, blower |
| ACFM | Aliran volumetrik aktual pada kondisi operasi | Ukuran udara terkompresi dan gas proses |
| SCFM | Aliran volumetrik yang direferensikan | Udara terkompresi, gas industri |
| m³/h | Aliran volumetrik | Sistem industri metrik dan HVAC |
| Nm³/jam | Aliran volumetrik yang dinormalisasi | Udara terkompresi dan gas proses |
| L/mnt | Aliran volumetrik | Jalur dan peralatan kecil |
| kg/jam | Aliran massa | Proses gas, pembakaran, keseimbangan |
| m/s | Kecepatan | Pemeriksaan aliran udara saluran dan pipa |
| FPM | Kecepatan | Aplikasi HVAC kekaisaran |
Untuk gambaran yang lebih luas di luar layanan udara, lihat artikel FlowT diunit pengukur aliran umum.
CFM, ACFM dan SCFM: Perubahan Apa?
CFM adalah satuan volumetrik. ACFM membuat dasar pengoperasiannya menjadi eksplisit: ini adalah kaki kubik aktual yang melewati saluran setiap menit pada tekanan dan suhu sebenarnya. SCFM menyatakan kuantitas gas setelah direferensikan ke kondisi standar yang ditentukan.
Untuk saluran ventilasi tidak terkompresi di dekat kondisi sekitar, perbedaannya mungkin cukup kecil sehingga pengguna fokus terutama pada CFM. Untuk udara bertekanan, ini bisa menjadi hal yang besar. Volume udara pada ukuran 7 bar menempati ruang fisik yang jauh lebih sedikit di dalam pipa dibandingkan massa udara yang sama yang direferensikan mendekati tekanan atmosfer.
Oleh karena itu, pengukuran ukuran dan konsumsi pipa dapat menggunakan dasar yang berbeda: aliran aktual untuk-kondisi dalam pipa, aliran referensi untuk konsumsi gas yang sebanding.
m³/jam vs Nm³/jam
Versi metriknya adalah m³/jam versus Nm³/jam. Huruf "N" berarti volume telah dinormalisasi ke kondisi referensi yang ditentukan.
Jangan menghilangkan "N" selama konversi satuan. Mengonversi 100 m³/jam ke satuan volumetrik biasa lainnya adalah konversi dimensi. Mengonversi 100 m³/jam aktual ke Nm³/jam adalah konversi kondisi-dan memerlukan informasi tekanan dan suhu.
Kapan Satuan Aliran Udara Dapat Dikonversi Secara Langsung?
Jika dua satuan menggambarkan besaran fisis yang sama pada kondisi yang sama, faktor konversi tetap sudah cukup. MenurutTabel konversi aliran-gas NIST:
- 1 CFM=1.699011 m³/jam
- 1 CFM=28.31685 L/mnt
- 1 L/s = 3.6 m³/h
Misalnya, 500 CFM pada kondisi aktual yang sama adalah sekitar 849,5 m³/jam. Tidak diperlukan koreksi tekanan karena hanya unit teknik saja yang berubah.
ACFM-ke-SCFM atau m³/h-ke-Nm³/h sebenarnya berbeda. Untuk massa gas yang sama, hubungan-gas nyata yang disederhanakan dapat ditulis sebagai:
Qref=Qactual × (Paktual / Pref) × (Tref / Tactual) × (Zref / Zactual)
Gunakan tekanan absolut, bukan tekanan pengukur, dan suhu absolut dalam kelvin. Suku Z adalah faktor kompresibilitas. Untuk udara-bertekanan rendah, perkiraan-gas ideal mungkin cukup untuk memperkirakan, namun aplikasi-gas bertekanan lebih tinggi mungkin memerlukan-koreksi gas nyata.ISO 15970secara khusus membahas tekanan, suhu, kepadatan dan faktor kompresi dalam konversi volume gas.
Contoh yang Dikerjakan: Aliran Aktual ke Aliran Referensi
Asumsikan sebuah proyek mendefinisikan kondisi referensinya sebagai 15 derajat dan absolut 1,01325 bar. Jalur ini membawa udara pada 100 ACFM, 7 bar gauge dan 35 derajat. Untuk contoh sederhana ini, asumsikan Z=1 pada kedua kondisi.
- Tekanan absolut aktual: sekitar 8,013 bar(a), bukan 7 bar(a)
- Suhu sebenarnya: 308,15 K
- Suhu referensi: 288,15 K
Perkiraan aliran yang direferensikan adalah:
100 × (8,013 / 1,01325) × (288,15 / 308,15) ≈ 740 standar ft³/mnt
Contoh ini menunjukkan mengapa konversi ACFM-ke-SCFM memerlukan kondisi negara, bukan hanya faktor unit. Sertakan dasar referensi dalam kutipan atau ulasan lembar data.
Unit Aliran Udara Mana yang Harus Anda Gunakan?
| Jika Anda Perlu Tahu | Dasar Pengukuran yang Berguna | Unit Khas |
|---|---|---|
| Kapasitas ventilasi | Aliran volumetrik | CFM, m³/jam, L/dtk |
| Kecepatan saluran atau pipa sebenarnya | Kecepatan | m/s, FPM |
| Konsumsi-udara terkompresi | Aliran yang direferensikan | SCFM, Nm³/jam |
| Ada banyak proses yang sebenarnya | Aliran massa | kg/jam, kg/detik |
| Ukuran pipa pada kondisi operasi | Aliran volumetrik sebenarnya | ACFM, m³/jam aktual |
Pekerjaan HVAC dan ventilasi biasanya berfokus pada CFM, m³/h, L/s atau kecepatan. Untuk instrumentasi khusus aliran udara-, aPengukur aliran massa udara FlowTmungkin relevan ketika proyek memerlukan pengukuran industri yang berkelanjutan daripada survei saluran genggam.
Sistem udara-terkompresi sering kali memerlukan SCFM atau Nm³/jam untuk konsumsi dan pemantauan energi. Apengukur aliran udara massaldapat dipertimbangkan ketika pengukuran-terkait massa langsung dan rentang aliran-gas yang luas merupakan hal yang penting.
Untuk nitrogen, oksigen, bahan bakar gas, atau gas proses lainnya, dasar terbaik bergantung pada tujuan pengendalian. FlowTpengukur aliran massa gashalaman memberikan titik awal untuk-aplikasi khusus gas.
Bagaimana Prinsip Pengukuran Mempengaruhi Unit yang Dilaporkan
Satuan yang ditampilkan tidak selalu merupakan besaran penginderaan utama instrumen.
Pengukur Aliran Massa Termal
A pengukur aliran massa termalmenggunakan perilaku-perpindahan panas untuk menentukan pergerakan gas-aliran-massa. Alamat+Hauserpengukuran termal-penjelasan prinsipmenjelaskan bagaimana panas yang dihilangkan dari sensor yang dipanaskan berhubungan dengan aliran massa. Pemancar kemudian dapat menampilkan satuan massa seperti kg/jam atau satuan volumetrik referensi seperti Nm³/jam atau SCFM sesuai dengan konfigurasi dan data gasnya.
Untuk pipa yang lebih besar atau instalasi retrofit, anpenyisipan pengukur aliran massa termaldapat dipertimbangkan, namun-persyaratan lintasan lurus, komposisi gas, dan posisi penyisipan tetap penting.
Pengukur Aliran Pusaran
A pengukur aliran pusaranmengukur frekuensi pelepasan pusaran dan biasanya digunakan untuk aplikasi gas, uap, dan cairan yang sesuai. Jika diperlukan aliran massa atau gas referensi, kompensasi tekanan dan suhu mungkin diperlukan tergantung pada konfigurasinya. Lihat FlowTprinsip kerja flowmeter pusaranartikel untuk logika pengukuran.
Kecepatan dan Diferensial-Metode Tekanan
Anemometer mengukur kecepatan secara langsung, sedangkan tabung pitot dan perangkat tekanan diferensial lainnya menyimpulkan kecepatan atau aliran dari perbedaan tekanan. Total aliran volumetrik kemudian bergantung pada luas saluran atau pipa dan kualitas profil kecepatan.
Kesalahan Umum Saat Menentukan Satuan Aliran Udara
- Memperlakukan SCFM sebagai unit massa yang sebenarnya:SCFM masih berupa volume per waktu, mengacu pada kondisi yang disebutkan.
- Menggunakan tekanan pengukur dalam konversi-hukum gas:keadaan-perhitungan kondisi memerlukan tekanan absolut.
- Dengan asumsi setiap kondisi "standar" adalah identik:konfirmasikan suhu dan tekanan referensi yang digunakan oleh pemasok atau spesifikasi proyek.
- Mengonversi m³/h ke Nm³/h dengan faktor tetap:ini mengabaikan tekanan dan suhu operasi.
- Memilih satu meter dari unitnya saja:komposisi gas, ukuran pipa, aliran minimum dan maksimum, tekanan, suhu, akurasi dan kondisi pemasangan juga penting.
Jika teknologi meteran itu sendiri masih ragu-ragu, ikhtisar FlowTjenis flow meter industridapat membantu mempersempit pilihan sebelum menentukan ukuran produk.
Apa yang Harus Disediakan Saat Meminta Pengukur Aliran Udara atau Gas
RFQ yang berguna harus mencakup lebih dari "Saya memerlukan meteran 500 SCFM". Menyediakan:
- jenis atau komposisi gas;
- ukuran dan bahan pipa;
- aliran minimum, normal dan maksimum;
- unit tampilan yang diperlukan;
- apakah alirannya aktual, standar atau normal;
- suhu dan tekanan referensi untuk SCFM atau Nm³/jam;
- tekanan dan suhu operasi;
- persyaratan akurasi;
- tersedia pipa lurus;
- kebutuhan keluaran atau komunikasi;
- persyaratan area{0}}berbahaya, jika berlaku.
Detail ini memungkinkan pemasok memeriksa rentang pengukuran, kecepatan, dan kesesuaian pemasangan.
Pertanyaan Umum
Apakah SCFM merupakan-satuan aliran massal?
Tidak. SCFM adalah unit aliran-volumetrik yang direferensikan. Satuan aliran-massa sebenarnya mencakup kg/jam, kg/s, dan lb/jam.
Bisakah CFM dikonversi langsung ke m³/jam?
Ya, bila kedua nilai menggambarkan aliran volumetrik yang sama pada kondisi yang sama. Satu CFM sama dengan sekitar 1,699011 m³/jam.
Bisakah ACFM dikonversi langsung ke SCFM?
Tidak dengan satu faktor satuan yang tetap. Anda memerlukan tekanan dan suhu aktual dan referensi, dan dalam layanan gas yang lebih menuntut, Anda mungkin juga memerlukan faktor kompresibilitas.
Apakah Nm³/jam sama dengan m³/jam?
Nm³/h mengacu pada kondisi normal yang ditentukan, sedangkan m³/h biasanya menggambarkan volume pada kondisi pengoperasian yang dinyatakan.
Mengapa pengukur aliran massa termal dapat menampilkan Nm³/jam jika mengukur aliran massa?
Sensor merespons perpindahan panas terkait-aliran-massa, sementara pemancar dapat mengonversi hasilnya menjadi satuan volumetrik yang direferensikan menggunakan properti gas dan kondisi referensi yang dikonfigurasi.
Kesimpulan
Unit pengukur aliran udara yang benar bergantung pada apa yang ingin Anda ukur. Gunakan CFM atau m³/h untuk aliran udara volumetrik aktual, SCFM atau Nm³/h ketika jumlah gas harus mengacu pada kondisi yang ditentukan, kg/h untuk aliran massa sebenarnya, dan m/s atau FPM untuk kecepatan. Lebih penting lagi, jangan bingung antara perubahan unit teknik dengan perubahan kondisi gas.
Sebelum memilih meteran, tentukan gas, kisaran aliran, ukuran pipa, tekanan, suhu dan dasar referensi. Masukan tersebut menentukan apakah teknologi berbasis massa termal, pusaran, kecepatan-atau lainnya lebih sesuai. FlowT dapat meninjau kondisi aplikasi ini dan membantu mencocokkan dasar pengukuran dengan konfigurasi meteran yang sesuai.
