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Débit volumique vs débit massique

Les gammes des débitmètres massiques thermiques pour gaz Bronkhorst sont spécifiées dans différentes unités ln/min, sccm ou m3n/h. Ces unités ressemblent à des unités de volume, mais fondamentalement elles expriment un débit massique. Voyons pourquoi !

Imaginez un cylindre d'un litre, fermé au moyen d'un piston mobile ayant une masse négligeable. Ce cylindre contient 1 litre d'air à la pression atmosphérique, soit environ 1 bar absolu. Le poids de ce volume d'air à 0°C est de 1,293 g, c'est la masse. Quand nous déplaçons le piston sur la moitié de sa course, alors le volume d'air emprisonné est de ½ litre, la pression est de 2 bars absolus, mais la masse reste inchangée à 1,293 g. Rien n'a été ajouté ou retiré. volume flow vs mass flow

Selon cet exemple, le débit massique devrait être exprimé en unité de poids, en g/h, mg/s, etc. Cependant, une majorité d'utilisateurs pense et travaille en unités de volume. Ceci est valable si les conditions de conversion de masse à volume sont clairement acceptées. Selon la définition "Européenne", une température de 0°C et une pression de 1,013 bar absolu sont désignées comme les conditions "normales", indiquées par la présence d'un "n" dans l'unité de volume (mln/min, m3n/h). Au contraire, une température de 20°C et une pression de 1,013 bar absolu sont utilisées pour exprimer les conditions "standards", distinguées par la présence d'un "s" dans l'unité de volume (mls/min, m3s/h). Soyez bien attentif à ce détail car si cette différence n'est pas prise en compte, il en résultera une erreur de 7%!

Selon la définition "Américaine" le préfixe "s" dans sccm, slm ou scfh fait référence aux conditions "standard" 101.325 kPa absolu (14.6959 psia) et 0°C (32°F).

Les débitmètres volumétriques, tels que le débitmètre à bille ou la turbine, sont incapables de distinguer les variations de température et de pression. Une mesure volumique exprimée en débit massique requiert des capteurs supplémentaires pour la pression et la température afin de pouvoir réaliser la compensation requise lors des changements de conditions de service. Quant à lui, le débitmètre massique thermique est virtuellement insensible aux changements de température et de pression.