Teledyne rilascia un'applicazione gratuita per la conversione tra flussi di massa

Teledyne Hastings conversione di flusso di massa
Data di pubblicazione: 
Lunedì 20 Ottobre 2014

Schaefer è lieta di annunciare ai propri visitatori che Teledyne Hastings mette a disposizione, gratuitamente, uno strumento utilissimo, l'app per smartphone per la conversione di Flusso di Massa. Teledyne ha creato una versione per iPhone e iPad, e una per Android. È comunque disponibile una versione web, che si può trovare visitando la pagina www.massflowconverter.com

Nei paragrafi a seguire vi illustreremo le ragioni che hanno spinto Teledyne a creare questa applicazione, come funziona, e in che caso può essere utilizzata, per quali necessità.

La conversione tra unità di flusso di massa non è sempre semplice. Per questo motivo Teledyne ha sviluppato uno strumento che semplifica notevolmente questo processo.

 

 
Definizione di flusso di massa

Cosa si intende per flusso di massa? Il flusso di massa, in poche parole, può essere definito come il flusso delle singole molecole. Perciò mentre le unità di misura dei flussimetri sono spesso del tipo sccm (centimentro cubo standard per minuto), il range del flusso di massa riguarda il numero di molecole (n) che attraversa una determinata sezione in una determinata unità di tempo.

Un esempio pratico di conversione di flusso molecolare

Come primo esempio, prendiamo in considerazione la conversione di un flusso pari a 10,000 sccm (10,000 cm3/min) in un flusso molecolare. La domanda a cui dare risposta è: "Quante molecole ci sono in 10,000 sccm?" Nell'immagine a fianco, è visibile un contenitore dal volume di 10,000 cm3. Prima di calcolare il numero di molecole di gas presenti in un volume, dobbiamo conoscerne la temperatura e la pressione. Questo è il momento in cui torna utile la legge dei gas perfetti:

n = (P * V) / R*T dove n rappresenta il numero di molecole, P la pressione, V il volume, R è la Costante Universale dei Gas, e T la temperatura.

A questo punto dovremo specificare quali sono le condizioni di riferimento "STP" (Standard Temperature and Pressure). In diversi casi, 0°C e 760 Torr sono le condizioni STP. Ma non è sempre così. Per questo motivo assume una certa importanza specificare le condizioni di riferimento, ogni volta che si usa una unità di misura di flusso standardizzata come sccm, slm, scfh, ecc.. (si prenda come regola che ogni unità di flusso di massa che inizia con "s" necessità la specifica delle STP). Nel nostro esempio useremo STP di 0°C e 760 Torr.

perciò abbiamo: n = (1 atm) * (10,000 cc) / (82.053 cc * atm / K * mole) * (273 K)

Notare che abbiamo usato come valore in termine di pressione l'atmosfera (760 Torr = 1 atm), e la temperatura espressa in gradi Kelvin (0°C = 273K).

n = 0.45 mole

In altre parole, un flusso di 10,000 sccm (0°C, 760 Torr) equivale a un flusso molcolare di 0.45 Moli / minuto.

L'applicazione di conversione di flusso di massa

E questa è la via difficile, un po' più macchinosa. È molto più semplice utilizzare l'applicazione della Teledyne Hastings. Nell'esempio che abbiamo utilizzato, avremmo scelto come unità di misura sccm sulla sinistra e Mole/Min sulla destra. Quindi per scegliere le condizioni di riferimento avremmo utilizzato il menu a tendina al centro.

Utilizzando la App si nota che l'utente può cambiare il gas interagendo con il menu in alto. Va altresì notato che nel caso del primo esempio (conversione da unità di flusso standardizzate a unità di flusso molecolare), cambiare la tipologia di gas non ha effetto sulla conversione. Ciò avviene perché le unità di flusso standardizzate (sccm, slm, scfh, etc.) sono in realtà unità di flusso molecolare basate su condizioni di riferimento (STP) e sulla legge dei gas perfetti.

Perciò ci si chiederà "come mai dare all'utente la possibilità di selezionare il gas"? Nel caso di unità quali gm/sec, Kg/hr, o lb / min, dobbiamo conoscere il gas, in modo da poter calcolare la massa. Prendiamo in considerazione la conversione da slm in  gr/sec. Utilizziamo le stesse basi di partenza del primo esempio, un flusso di 10,000 slm (0°C & 760 Torr). Il gas metano sarà il nostro gas di riferimento (CH4).

Abbiamo mostrato precedentemente che 10,000 sccm rappresenta un flusso molecolare di 0.45 Moli / Min. E visto che 1 slm equivale a 1000 sccm, possiamo convertire 10,000 slm in 450 Mol/min. E dal momento che sappiamo che la nostra unità di misura scelta (gm/sec) è espressa in secondi, convertiamo le unità di tempo:

10,000 slm = (450 Moli / Min) * (1 Min / 60 sec) = 7.5 Moli/ sec.

Ora dobbiamo sapere che massa ha una mole di metano. Facciamoci aiutare da Google e cerchiamo la massa molecolare del metano. Il motore di ricerca ci restituirà il valore di 16,04 g/mol.

Possiamo perciò terminare la nostra operazione di conversione, e ottenere: 7.5 Mol / sec * (16.04 g/mol) = 120 g/sec.

Ovviamente questa procedura con la app di Teledyne Hastings richiede pochi secondi, e la certezza di non commettere alcun errore

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