Hinweis: Mischgas-Nachdosierung
Einige Produktionsprozesse erzielen durch die Neudosierung von Mischgasen erhebliche Qualitäts- und Ertragsverbesserungen. In der Vergangenheit gab es nur wenige Technologien, die die Neudosierung von Mischgasen unterstützen können, insbesondere bei Durchflüssen unterhalb von 20SLPM oder bei niedrigen Drücken. Eine Lösung verwendet Alicats Massendurchflussmesser in Kombination mit dem Semi-empirischen Verfahren von Wilke für die Berechnung von Mischgasviskositäten
Die Neudosierung von gemischtem Gas unterscheidet sich von einer Gasgemischkalibrierung. In Gasgemischkalibrierungen können ausreichende Genauigkeiten (± 1% f.s.) erhalten werden, indem das tatsächliche Gasgemisch bei der Kalibrierung verwendet wird. Bei der Neudosierung von Mischgasen verändert sich das tatsächliche Gasgemisch ständig als Teil des Produktionsprozesses.
Gas-Mix-Komponist
Das Diagramm zeigt drei Massendurchflussregler (MFCs), die Gase aus einzelnen Tanks in ein einfaches Mischrohr regulieren. Als nächstes misst ein Massendurchflussmesser (MFM) das Gasgemisch neu. Jeder MFC wurde über den Gasauswahlbildschirm auf die entsprechende Reingaskalibrierung eingestellt. Die MFCs erhalten ihre schwankenden Flusssteuerungsverhältnisse vom PC. Der MFM ist für N2 als Kalibrierreferenzpunkt eingestellt. Der PC liest den angezeigten Fluss des MFM und führt einige einfache Verhältniskorrekturen durch, um den tatsächlichen Gasfluss für das Gemisch zu bestimmen.
Um die Verhältniskorrekturen durchzuführen, verwendet der PC die Sollwerte des MFC, um den Prozentsatz jedes Gases in der resultierenden Mischung zu bestimmen. Als nächstes berechnet der Computer die theoretische Gasmischungsviskosität unter Verwendung der Wilke-Gleichung.
Schließlich bestimmt der PC den tatsächlichen Gasfluss, indem er eine einfache Korrektur des Viskositätsverhältnisses an der angezeigten Strömung vornimmt:
Tatsächlicher Durchfluss = angezeigter Durchfluss bei N2-Viskosität / berechnete Mischviskosität
Labortests haben eine Gesamtmessgenauigkeit von ± 3% für diese Technik gezeigt. Die Ingenieure von Alicat Scientific verfügen über Tabellen mit den entsprechenden Wilke-Berechnungen und Viskositäts-Nachschlagetabellen, um die Integration dieser Methode in einen vorhandenen Feld-PC zu vereinfachen. Es sollte beachtet werden, dass Wilkes Methode am besten bei Gasen funktioniert, die unter 125 PSIG und 50 ° Celsius arbeiten. Es ist möglich, andere Methoden als die Wilke-Gleichung für ein Neudosierungssystem zu verwenden. Wenn Alicats Massenflussgeräte eingebaut werden, ist es entscheidend, dass das alternative mathematische Modell die Viskosität, nicht die thermischen Koeffizienten, löst.