Category: 流量控制应用

  • 光纤制造中精确且可重复的流量控制

    光纤制造中精确且可重复的流量控制 光纤制造商使用艾里卡特质量流量控制器来优化预制棒制造和光纤拉丝工艺。这里我们介绍光纤的生产过程并讨论质量流量和压力控制的作用。 光纤生产工艺 第1步:制作预成型件 光纤制造过程从预制棒的制作开始。在此过程中,使用各种掺杂气体将纯玻璃层添加到圆柱体中,最后预制棒由纤芯和包层组成,每个都有自己的折射率,导致光被困在纤芯内。即使包层中的轻微缺陷或缺陷也会降低光传输的百分比或损害其他电缆性能。质量流量控制器用于精确调节燃气以维持极佳的工艺条件。 第2步:拉制光纤 然后将预制件放入拉丝塔中以生产光纤。预成型件的一端被加热,并使用惰性气体来保护加热元件,以免在此过程中烧毁。重力导致一小滴熔化的玻璃在加热时开始从预制棒上落下,形成光纤的起点(直径通常<500 微米)。拉丝塔通常有多层高,以确保有足够的空间供光纤拉伸。   纤维拉丝塔。照片:版权所有ThorLabs 第 3 步:质量控制和碳带涂层   拉制纤维。照片:贺利氏版权所有 拉制光纤后,测量其厚度并检查质量。此时,可以将聚合物或丙烯酸层的薄涂层施加到玻璃的外侧。该涂层保留了纤维特性并保护纯玻璃免受有害环境条件的影响。 涂层的流动通常使用压力控制来调节。考虑到光纤有多细,压力控制必须在光纤长度上极其精确且可重复,以确保一致的涂层。即使是微小的压力波动也会导致整体厚度发生微米级的变化,从而极大地影响光纤的整体性能。然后使用紫外线或热处理工艺固化纤维。 Alicat 在光纤制造中的作用 当预制件形成时,质量流量控制器调节用于加热预制件和沉积每层新玻璃的燃料气体的流量。在纤维拉制过程中,这些控制器将氩气送入熔炉区域,以防止熔炉元件燃烧。最后,压力控制器用于最后的涂层过程。 光纤电缆的生产速度约为每秒 90 英尺,因此快速控制响应至关重要。Alicat 压力和流量控制器的控制响应时间快至 30 秒,通过快速补偿外部环境波动来保持纤维质量。 质量流量控制器可同时测量质量流量、体积流量、绝对压力和温度,并可以记录历史数据。这使得制造商能够查明环境变化导致流程中的批次拒收、缺陷或其他质量问题。当制造用于需要高度特定光学特性的高能应用的特种纤维时,这特别有用。 实时数据监控和轻松集成到控制系统中意味着能够一致地检测尖峰、零流量条件或其他警告触发器。如果出现问题,控制器可以向 PLC 发送信号以关闭生产线。这使塔操作员有机会发现问题、解决问题并恢复全面运行。 最终结果是光纤制造过程中具有更高的可重复性和效率,从而生产出更好的产品并减少批次损失。   要了解有关 Alicat 在光纤制造中的作用的更多信息,请收听播客 与应用工程师讨论您的工艺需求

  • 使用科里奥利计量泵系统克服泵的限制

    使用科里奥利计量泵系统克服泵的局限性 在无压力系统中,可以使用各种类型的泵来使液体移动或流动。然而,许多这些泵在批处理和连续过程中都有局限性。 重力泵必须位于流体源下方,并且通常不是自动化的,限制了过程的可配置性和易用性。 蠕动泵会产生脉动流,从而降低重复性。这在某些配料应用中可能会出现问题,例如需要平稳流动以确保最终产品一致性的染料和香料配料。 注射泵仅限于小批量,并且在连续过程中使用它们是不切实际的,因为必须定期更换注射器。 现在通过使用科里奥利质量流量计与齿轮泵的组合,可以减轻这些限制。   科里奥利计量泵系统如何工作? 计量泵设置的工作原理如下: 科里奥利流量计向泵发送模拟信号用于泵阀门驱动,模拟信号指示泵改变其齿轮转速。 旁通阀平滑地输出流体,可以使泵控制到最小流量以下,有效地拓宽了泵的流量工作范围。   流经旁通阀的流体没有经过测量,而是再经过循环回泵上游的系统中。 流量泵系统在无压力系统中用于流量控制的优点 这种设置克服了上述泵的限制,并提供了额外的好处来改善非加压系统中的流量控制。 适合任何设置—流量泵系统不依赖于加压液体或重力来产生流量,因此它可以适合任何空间。 在低流速下实现平稳、精确的流量控制。流量计与齿轮泵通信,在低于齿轮泵正常控制范围的流速下实现流量控制。科里奥利流量计的精度低至满量程的0.02%。   无需PLC的自动控制—使用RS-232、RS-485、Modbus RTU、EtherCAT或EtherNet/IP与仪表通信。科里奥利流量计还内置了PLC,因此不再需要PLC的复杂系统设置。   累加器和报警功能—仪表配有累加器,用于记录流量的随时变化。用户还可以设置警报,在液体供应耗尽时自动关闭泵。   将CODA 科里奥利流量计与齿轮泵结合使用,可以轻松实现流程自动化并在广泛的操作范围内创建平稳的流量。如有必要,CODA 仪表还可与蠕动泵或注射泵配合使用。 立即联系应用工程师设计计量泵系统

  • 利用科里奥利质量流量优化超临界 CO2 固液萃取

    利用科里奥利质量流量优化超临界 CO2 固液萃取 CO 2用于各种工业应用;例如,液态CO 2通常用作冷却剂,固态CO 2(干冰)用作乳品防腐剂。在这里,我们重点关注超临界CO 2 (sCO 2 )的工业应用。 CO2相图 什么是sCO 2? 超临界流体是同时表现出气体和液体特性的流体。超临界流体具有类似气体的表面张力和粘度以及类似液体的密度。当流体被加热并压缩超过其临界点时,流体就会转变为超临界状态 – 对于 CO 2来说,这是当温度 ≥ 31°C且流体压力 ≥ 1071 PSIA 时。 sCO 2是一种优良的溶剂 超临界CO 2是最常用的超临界流体,通常在商业应用中用作溶剂,例如脱咖啡因、THC 提取和精油生产;它甚至可以用来制作当地杂货店的香草精。 超临界CO 2是小型非极性化合物的良好溶剂——与己烷和戊烷相当。那么,是什么让 sCO 2优于有机溶剂替代品呢?有以下几点:sCO 2无毒、不易燃、不会留下有害的有机残留物,并且比许多传统的有机化合物(通常受到 EPA 的限制)更加环保! sCO 2还有一些其他特性,使其成为萃取过程的理想溶剂。与许多其他超临界流体一样,其类似液体的密度和类似气体的表面张力和粘度的结合使 sCO 2能够有效地渗透到多孔固体中。其相对较低的临界压力和温度使得 sCO 2比许多其他超临界流体更受欢迎。CO 2也很便宜,因此是一种经济上有利的选择。 使用质量流优化 sCO 2固液萃取工艺 无论是提取精油、THC还是咖啡因,基本的sCO 2提取流程如下: 气态CO 2被冷凝成液态。 然后液态CO 2被压缩并加热直至达到超临界状态。 sCO 2在固体基质中的原材料中循环 […]

  • 优化室内水培系统中的二氧化碳质量流量控制

    优化室内水培系统中的二氧化碳质量流量控制 控制室内生长环境中的CO 2是提高作物产量的有效途径。大多数植物物种的适合CO 2浓度约为1000 PPM。在这里,我们讨论使用质量流量控制来调节 CO 2水平并改善室内生长过程。 使用CO 2气体提高室内植物产量 监测并维持室内 CO 2浓度约 1,000 PPM 将使大多数作物的产量大化达50%。然而,这必须得到精确控制,因为CO 2浓度在 2,000-5,000 PPM 时会导致头痛和恶心,而在 50,000 PPM 时会导致意识丧失甚至死亡。因此,如果补充CO 2,​​必须采取预防措施,持续准确地升高、降低和监测CO 2水平。 控制室内水培系统中 CO 2水平的主要组件包括以下内容: CO 2气源或CO 2发生器 流量控制器和仪表 CO 2监测仪 气泵 根据来自CO 2监测器的设定点,根据需要从气源释放CO 2 ,​​同时使用流量计和控制器控制CO 2气体总量及其流速。为了实现 CO 2控制,Alicat 的M和MC 系列设备提供读数的 ±0.5% 或满量程的 ±0.05% 的气体控制和测量、0.01-100% 的控制范围(10,000:1 调节比)和流量范围高达 5,000 SLPM。 为了消除流入和流出 CO 2的单独流量控制器,Alicat 的MCD […]

  • 使用流量和压力控制优化原子层沉积

    使用流量和压力控制优化原子层沉积 原子层沉积 (ALD) 是化学气相沉积 (CVD ) 的一个子集,它使用循环沉积循环。与其他类型的 CVD 反应是连续的不同,ALD 反应是在单独的步骤中进行的,因此可以更精确地控制沉积层,甚至可以控制单原子层的厚度。其他 CVD 技术使用生长速率和处理时间来确定层厚度,而 ALD 则通过沉积循环总数来控制层厚度。 空间 ALD 和时间 ALD是 ALD 的两种主要类型。在临时 ALD 中,载气和两种(或多种)气体反应物在不同的阶段中相继使用。在空间 ALD 中,基板被移动到单独的生长室中,以便各个反应气体永远不会相互接触。一些 ALD 系统被认为是热系统,而其他系统则被认为是等离子体增强系统。热系统需要更高的工作温度,而等离子体增强 ALD 更适合低温应用,因为反应物是基于等离子体的。ALD 用于制造太阳能电池、纳米结构、微电子器件、生物医学器件、耐腐蚀涂层、金属薄膜、DRAM 电容器、渗透屏障等。 ALD 应用需要精确的压力控制以及一致且可重复的载气和反应气体流量,以保持稳定操作。接下来,我们将讨论 Alicat 的质量流量控制器和压力控制器如何在各种 ALD 应用中提供一致、准确和快速的结果。 太阳能电池 由于 ALD 采用保形沉积,所有表面均均匀涂覆,因此特别适合太阳能电池结构。ALD 用于制造各种类型的太阳能电池,包括工业硅、薄膜、有机和量子点类型。ALD 对于表面钝化层的形成特别重要。ALD 的应用始于使用 Al 2 O 3的硅太阳能电池构造,其形成的表面钝化层可显着提高硅太阳能电池的效率。 为了使 ALD 正常运行,必须在运行条件下小心维持真空压力。Alicat 的PC 系列压力控制器具有专门设计的功能,用于 ALD 系统的背压调节。这些压力控制器的 He泄漏率仅为 […]

  • 通过流量和压力调节优化从海水中捕获二氧化碳

    通过流量和压力调节优化从海水中捕获二氧化碳 从大气中提取二氧化碳与从海洋中提取二氧化碳   目前,直接空气捕获系统的工作原理是直接从空气中提取二氧化碳,并将其直接从大气中去除,而大气中的二氧化碳会导致全球变暖。虽然大气直接空气捕获对环境有积极影响,但由于需要调节吸附剂室中的压力和温度条件,它也是一个相对能源密集型的过程。   在麻省理工学院研究人员开发的一种新的循环流过程中,现在可以使用电化学电池从海洋中的盐水中捕获二氧化碳,该电化学电池首先酸化然后碱化处理过的水,然后再将其返回海洋。当水被酸化时,水中的碳酸氢盐转变为二氧化碳分子,可以在水碱化之前在真空下除去二氧化碳分子。   由于海水中二氧化碳的浓度是空气的 100 倍,而且 MIT 的海水处理不需要像直接空气捕获那样加热或加压吸附剂,因此 MIT 估计每吨二氧化碳的处理成本仅为 56 美元,这比处理成本便宜得多。大气直接空气捕获相同量的二氧化碳。由于海洋是一个巨大的碳汇,从海洋中去除二氧化碳将使海洋从空气中吸收更多的二氧化碳,确保这一过程持续进行,直到二氧化碳从大气中充分去除,以减少或消除全球暖化。 麻省理工学院从海水中捕获二氧化碳的工作原理  麻省理工学院从海水中捕获二氧化碳的过程是通过氯化物介导的电化学 pH 值波动来实现的,该过程使用单独的电化学电池,首先酸化海水,然后碱化海水。在处理后的水返回碱化电化学池之前,通过在中空纤维膜接触器中在真空下汽提,将二氧化碳以纯气体形式去除。  每个电化学电池循环工作,使得一个电池一直运行直至其活性电极耗尽质子,而另一个电池则在其活性电极得到补充时再生。在循环结束时,当第一个电化学电池中的活性电极耗尽时,每个电池的流动方向以及所施加电压的极性都会切换。使用循环流重复该过程可以高效去除海水中的二氧化碳。  麻省理工学院的装置中使用膜接触器,通过流动的氮气吹扫流促进水中二氧化碳的释放,该吹扫流用于模拟装置上的真空抽吸。CO2 传感器确定实验中捕获的 CO2 浓度。麻省理工学院指出,可以使用其他方法将二氧化碳从水中分离出来。   为麻省理工学院从海水过程中捕获二氧化碳添加液体和气体流量控制  液体流量控制 在麻省理工学院的研究实验装置中,含有 0.5 M NaCl 和 2.5 mM NaHCO3 的模拟海水通过蠕动泵以 1.04 mL/min 的流速泵入电化学电池系统。如前所述,每次循环后,流动方向都会反转。 对于此过程,可以将单个艾里卡特液体流量控制器和泵连接到两个电化学电池中的每一个,以便可以实现双向自动化流动。  Alicat 的 CODA 控制器为进出系统的海水提供高度精确的流量控制,并且可以使用命令脚本实现自动化,或通过 PLC 和计算机上的串行、模拟或工业协议连接到系统中的其他传感器。在研究环境中,Alicat 设备用于优化电化学研究的操作条件,并提高电解和氢燃料电池中使用的电化学电池的类似测试结果的有效性。  CODA 控制器特性和规格: 40 g/h 满量程至 100 kg/h 满量程,调节范围为满量程的 2% – 100%   […]

  • 通过多功能流量控制混合气体

    通过多功能流量控制混合气体 许多应用需要使用定制气体混合物。预混合气体通常从压缩气体供应商处购买,但是,购买纯气体并自行混合也是一种可行的解决方案。无论是购买预混合气体还是混合自己的气体,都需要克服一些挑战。在这里,我们讨论常见的气体混合挑战和解决方案。 气体混合的挑战 预混合气体 从供应商处购买的定制气体混合物往往价格昂贵,并且通常装在特殊的罐中,不能丢弃或返回给气体供应商。此外,如果瓶子闲置一段时间,气体就会分层。供应纯气体可以降低成本,同时允许用户调整成分的浓度以获得不同的最终结果。因此,许多加工商在现场混合气体。 动态气体混合物 在动态系统中,您的混合物可能并不总是 75% 气体 1 + 25% 气体 2。如果第二天您的混合物变为 25% 气体 1 + 75% 气体 2,然后是 50% 气体 2 +,您该怎么办下一个是 50% Gas 3?在为混合设置选择流量控制器时,仔细考虑潜在的混合非常重要。 压力反馈 在一些实时混合应用中,连续压力很重要。例如,在焊接中,保护气体中的压力损失可能导致焊接不良。出现压力损失的原因是气体混合系统并非 100% 都处于运行状态,并且多个站点的上线或离线会改变需求。 软件 充足的气源、流量控制和良好的压力传感均可确保系统快速、准确地输送气体。设置一个系统来同时控制所有系统组件通常需要混合站点的软件程序员编写一些内容并将所有内容集成在一起。 使用灵活的质量流量控制器混合气体   使用 Alicat 质量流量控制器进行气体混合 艾里卡特质量流量控制器拥有多项功能,使其成为定制气体混合系统的理想解决方案: 在98 种气体和20 多种自定义气体混合物之间轻松切换| 最初设置为混合乙烷、甲烷和氢气的混合器可以快速重新配置为混合氮气、氩气和氦气。为过程中的每种气体配备控制器可以快速、准确地控制混合物。如果您需要测量混合物,无论是预混合还是现场混合,都可以使用 Alicat 上的 COMPOSER 固件将混合气体配方编程到质量流量控制器中。 一台设备即可控制压力或质量流量| 使用艾里卡特质量流量控制器上的压力控制回路将根据每个站的压力读数响应地增加或减少流量。 每种气体和混合物具有 10,000:1 的宽广可控范围| 10 SLPM 质量流量控制器的流量将精确到 1 […]

  • 微流控氢燃料电池流量调节

    微流控氢燃料电池流量调节 浅谈氢燃料电池研究 氢燃料电池是一种有吸引力的便携式电源,其电能存储量比类似尺寸的电池大几个数量级。由于对氢未来的投资不断扩大,例如《通货膨胀减少法案》中列举的氢生产新激励措施,氢燃料电池市场预计在未来几年将大幅增长。燃料电池市场研发的一些重点领域包括: 提高燃料电池的耐用性和可靠性 降低燃料电池成本 提高燃料电池效率 改善经营条件 已经开发出许多类型的氢燃料电池,具有各种正面和负面属性。例如,质子交换膜燃料电池(PEMFC)可能是使用最广泛的燃料电池类型,具有功率密度高和工作寿命长的优点,但缺点是成本高和工作温度高。以下列表重点介绍了最常见的燃料电池类型及其主要优点和缺点: 燃料电池类型 优点 缺点 质子交换膜 (PEMFC) -常用   -高功率密度 -工作范围长 -高工作温度   -昂贵的 -不耐受CO 直接甲醇 (DMFC) – 不太复杂的设计 -需要贵重催化剂 碱性 (AFC) -便宜   -耐CO -使用腐蚀性电解液   -不耐受CO 2 磷酸燃料电池(PAFC) -货源充足 -运行时间短 熔融碳酸盐 (MCFC) -高效率     -电解质不稳定 -CO 2中毒 固体氧化物(SOFC) -高效率     -高工作温度 -昂贵的 微流体燃料电池简介 在微电子领域,一种令人兴奋的燃料电池技术是微流体燃料电池,也称为无膜层流燃料电池(LFFC)。在这种类型的燃料电池中,层流微通道用于分隔阳极、阴极和电解质部分。在该系统中,电解质流作为水溶液进入燃料电池,与燃料阳极流(例如氢气)和氧化剂阴极流(例如氧气)平行运行,避免任何湍流混合并允许发电。 由于物理限制,LFFC […]

  • 测量低于大气压的流量

    测量低于大气压的流量 由于体积流量和压降要求的变化,测量低于大气压的流量可能具有挑战性。考虑操作条件和设备功能至关重要,以确保流量计提供正确的读数。 在本文中,我们将讨论管道压力、流量和压降之间的关系,以确定低于大气压运行的应用的理想质量流量解决方案。 管线压力如何影响体积流量? 气体是可压缩的,气体分子的行为使用理想气体定律 (PV=nRT) 进行描述。想象一个具有固定数量的气体分子 (n) 和恒定温度 (T) 的封闭体积。压力和体积成反比,因此增加压力将导致体积减少,反之亦然。 考虑在大气压(1 atm,约 14.696 PSIA)和标准环境温度 (25°C) 下向柔性非弹性气球填充 500 SCM 3空气。将压力加倍至 2 atm 会压缩气体,导致气球体积为 250 CM 3,而将压力降低 1/4 至 0.25 atm 会使气体膨胀,导致体积为 2000 CM 3。 这个概念对于流动气体来说是相同的,降低管线压力会增加体积流量。 管路压力如何影响压降? 整个流路中的管线压力并不是恒定的。由于阀门、配件和管道在流路中产生摩擦阻力而导致压力损失。这种压力损失称为压降,管路压力降低会导致压降增加。 回到基础:什么是压降? 为低于大气压的应用选择流量计 考虑到这两点,降低管道压力会增加体积流量和压降。当气体低于大气压流动时,相关的高体积流量和压降是装置尺寸的重要考虑因素。 基于差压的质量流量计具有内部流道,其尺寸适合预计通过它们的最高体积流量。当这些仪表用于低于大气压的应用时,它们可能需要加大尺寸才能处理增加的体积流量。 在 0.25、0.5、1 和 2 atm 下测量一米流量 500 SCCM 的空气 想象一下,您订购了一台 Alicat 质量流量计,该流量计可在 1 个大气压下满量程流动 […]

  • 用于制氢的微生物燃料电池和微生物电解池的质量流量控制

    用于制氢的微生物燃料电池和微生物电解池的质量流量控制 燃料电池和电解研究对于未来氢经济的增长都至关重要,其中氢将作为相对于碳氢化合物的主要燃料发挥核心作用。为了实现这一目标,氢燃料电池和电解研究人员致力于实现以下目标:     降低燃料电池和电解池的固定成本  降低总体能源需求   增加燃料电池的能量输出  提高电解槽的氢气产量  优化燃料电池和电解池的运行条件(例如:温度、压力、流量等)   什么是微生物燃料电池和微生物电解电池?  微生物燃料电池和微生物电解电池是两种新兴的生物电化学系统(BES),它们具有解决上述一些挑战的令人兴奋的可能性。  微生物燃料电池 微生物燃料电池(MFC)发明于 2000 年代中期,描述了通过调节使用产电细菌或能够将生化能转化为生物电能的细菌催化的生化反应来产生生物电的燃料电池。这些微生物燃料电池可用于废水处理、可再生能源生产、水回用和生物修复。  在这种类型的燃料电池中,细菌在有机物(例如乙酸盐)氧化过程中在阳极室中产生电子和质子。电子通过外部电路到达位于阴极室中的终端电子受体(例如氧气、硝酸盐等),发生还原反应。同时,质子和阳离子通过膜或电解质移动到阴极室。  用于制氢的微生物电解池 相反,微生物电解池(MEC)通过利用产电细菌结合小的外部电压来驱动电解来产生氢气(或其他重要气体)。由于工作功率要求相对较小,因此可以使用太阳能轻松提供额外电压。这使得可以将其归类为可再生形式的氢气生产。  通过结合这两种技术,微生物燃料电池可用于发电为微生物电解池提供动力。这使得仅使用可再生和可持续能源就可以从生物流体中被动产生氢气。  优化微生物燃料电池   微生物燃料电池可以设计成单室或双室配置。  在单室微生物燃料电池中,室包括连接到膜和阳极室的空气阴极(其中氧气从周围空气的微孔流出)。 双室微生物燃料电池通过质子交换膜分为阴极室和阳极室。化学需氧量(COD)生物质溶液流经阳极室,与阳极上的细菌相互作用后释放电子和质子以发电。  在两种配置中,液体流量控制器均可调节进入腔室的生物质溶液的流量。根据设计,使用气体或液体质量流量控制器将氧气溶液流入双室配置。  Alicat 的液体流量控制器(例如 LC 系列或CODA KC 系列)可以调节和优化进出燃料电池的生物质溶液的流量。调整流速使研究人员能够确定理想的流量操作条件。 这些产品的其他功能和规格包括:  LC 系列 NIST 可追溯精度高达满量程的 ±2% CODA KC 系列科里奥利控制器 NIST 可追踪液体精度高达读数的 ±0.2% 或满量程的 ±0.05%,以较大者为准  LC 系列重复性达满量程的 ±0.2%  CODA KC 系列重复性可达读数的 ±0.05% 或满量程的 ±0.025%,以较大者为准  用于预定命令的模拟、串行和工业协议通信选项  优化微生物氢电解池   微生物电解池利用微生物和外部电压驱动生化反应,产生氢气或其他重要的电解产物。   尽管微生物电解池相对较新,但迄今为止已经实施了几种不同的设计。其中一些包括:  […]

WordPress Video Lightbox Plugin