SILVER AUTOMATION INSTRUMENTS
français

Contrôleur de débit massique pour laboratoire et recherche : mesure le débit d'air jusqu'à 0,02 SCCM


Réponse rapide

Pour les débits d'air ou de gaz en laboratoire compris entre 0,02 et 2 SCCM, un régulateur de débit massique thermique de micro-mesure est la solution idéale. Les séries SFM (débitmètre) et SFC (régulateur) de Silver Instruments couvrent cette plage avec une précision de ±1 % de la pleine échelle, un rapport de réduction de 100:1, un temps de réponse de 0,2 à 2 secondes, un affichage numérique local et des raccords rapides de 6 mm. La limite inférieure de détection fiable est de 0,02 SCCM. Si votre débit cible est inférieur à 0,02 SCCM, un débitmètre Coriolis de micro-mesure est plus adapté.

Mass Flow Controller for Lab and Research

Application : réseaux de gaz pour la recherche et le développement pharmaceutiques et les laboratoires de laboratoire

Une demande fréquente que nous recevons des laboratoires de recherche ressemble à ceci. Un laboratoire de recherche pharmaceutique australien nous a récemment contactés avec les critères suivants pour un dispositif de flux de gaz :

  • Plage de débit de 0,01 à 1,00 SCCM, avec une certaine marge de manœuvre.
  • Tubes de 6 mm de diamètre extérieur, raccords à emboîter
  • Flux unidirectionnel uniquement
  • L'affichage local est préférable à l'affichage distant, afin de réduire les coûts.
  • Affichage en SCCM (centimètres cubes standard par minute)
  • Un totalisateur est un plus, mais pas indispensable.
  • Signal auxiliaire 4-20 mA en option

Voici un exemple de compte rendu de laboratoire. L'alimentation en gaz des lignes de lumière synchrotron, les bancs d'essai de catalyseurs, les études de formulation de médicaments, la recherche sur les piles à combustible et les travaux sur les microréacteurs se situent tous dans cette plage de débit de 0,01 à 10 SCCM. Les valeurs sont faibles, mais les conséquences d'une erreur de mesure sont importantes. Une erreur de 20 % sur un débit de réactif de 0,5 SCCM peut rendre inutilisables une semaine de données expérimentales.

Que signifie concrètement 0,02 SCCM ?

0,02 SCCM correspond à 0,02 centimètre cube standard par minute. Cela représente 20 microlitres de gaz dans les conditions normales toutes les 60 secondes. Pour mieux comprendre : imaginez une petite goutte d’eau. Imaginez maintenant ce volume d’air, réparti sur une minute, circulant dans un tube du diamètre d’un crayon. C’est le débit que nous devons mesurer.

La plupart des technologies de mesure de débit ne permettent pas de détecter ce type de débit. Les débitmètres à turbine nécessitent un débit minimal de 2 m³/h. Les rotamètres à section variable atteignent généralement leur limite inférieure autour de 50 L/h. Même les débitmètres massiques thermiques standard commencent à perdre en précision en dessous de 5 SCCM. En deçà de ce seuil, les lois de la physique s'imposent.

Pourquoi le principe du flux de masse thermique est-il approprié ici ?

thermal mass flow sensor

Un capteur de débit massique thermique mesure le transfert de chaleur. Un petit élément chauffant réchauffe le flux de gaz de quelques degrés, et deux capteurs de température, placés de part et d'autre, détectent la différence de température. Cette différence est directement proportionnelle au débit massique. Puisqu'il s'agit d'une mesure de masse et non de volume, aucune compensation de pression ou de température n'est nécessaire, ce qui est essentiel dans un laboratoire où les conditions ambiantes varient au cours de la journée.

Autres avantages pour une utilisation en laboratoire :

  • Aucune pièce mobile, donc aucune usure après des mois de service continu
  • Chute de pression très faible, un point important lorsque votre source est un régulateur ou une pompe à seringue
  • Lecture directe SCCM ou SLM sur l'écran numérique
  • Sortie Modbus RTU pour l'enregistrement dans LabVIEW, Python ou un automate programmable.
  • Pièces en contact avec le fluide en acier inoxydable 316L de série, avec joints en fluoroélastomère pour les options de gaz corrosifs

Pourquoi dit-on 0,02 SCCM et non 0,01 SCCM ?

Voici la réponse honnête. Nos séries SFM et SFC offrent un rapport de réduction de 100:1, avec des options de pleine échelle à partir de 2 SCCM. À 2 SCCM en pleine échelle, la limite inférieure fiable est de 0,02 SCCM. Certains fournisseurs annoncent 0,01 SCCM dans leurs fiches techniques, mais la répétabilité réelle à ce niveau est souvent de ±50 % ou pire, car le signal du capteur thermique devient alors inaudible. Nous préférons publier nos performances réelles.

Si votre procédé nécessite réellement de mesurer ou de contrôler un débit inférieur à 0,02 SCCM, un débitmètre massique thermique n'est pas l'outil approprié. Deux solutions sont plus efficaces :

1. Réexaminez le processus. Dans de nombreuses configurations de laboratoire, l'objectif de 0,01 SCCM est un avantage appréciable, et l'expérience se déroule correctement entre 0,02 et 0,05 SCCM avec un échantillon légèrement plus important ou une durée d'analyse plus longue. Consultez le chimiste ou l'ingénieur de procédés avant de choisir l'appareil de mesure.

2. Pour des mesures précises inférieures à 0,02 SCCM, un débitmètre Coriolis à micro-diamètre est l'outil idéal. Il mesure le débit massique réel quel que soit le type de gaz et peut atteindre des limites inférieures. En contrepartie, son coût est trois à quatre fois supérieur et son temps de réponse plus long.

Pour les travaux de laboratoire dans la plage de 0,02 à 2 SCCM, la série thermique SFM / SFC est la solution pratique.

Que recommandons-nous pour le briefing de laboratoire ci-dessus ?

Pour une demande de 0,01 à 1,00 SCCM, nous suggérons le débitmètre massique de la série SFM avec une pleine échelle de 0 à 2 SCCM, un affichage numérique local, des raccords de gaz à emboîtement de 6 mm, une sortie 4-20 mA, un RTU Modbus RS-485 et un étalonnage N2 avec un tableau de facteurs de conversion de gaz publié pour l'air, l'He, l'O2, le CO2 et d'autres gaz courants.

Caractéristiques principales :

  • Plage de mesure : 0,02 à 2 SCCM (réduction de 100:1, couvre la plage de fonctionnement du client de 0,02 à 1 SCCM)
  • Précision : ±1 % de la pleine échelle
  • Temps de réponse : 0,2 à 2 secondes
  • Alimentation : 24 V CC
  • Pièces en contact avec le fluide : acier inoxydable 316L
  • Affichage : numérique local, unités SCCM
  • Raccordement : embout à pression de 6 mm (1/4" également disponible)
  • Étalonnage : azote, avec facteur de conversion de gaz

Si le laboratoire a ultérieurement besoin de contrôler le débit plutôt que de simplement le mesurer, le même boîtier peut être commandé en version SFC avec une vanne proportionnelle intégrée. Le passage d'un compteur à un régulateur ne modifie ni les raccords ni la disposition du panneau.

FAQ

1. Un débitmètre massique thermique peut-il réellement mesurer 0,02 SCCM avec précision ?
Oui, à ±1 % de la pleine échelle près, à condition que le gaz soit propre et sec. Un filtre en ligne de 0,02 micron est recommandé en amont. Les particules et les brouillards d'huile risquent de recouvrir le capteur chauffé et de modifier l'étalonnage au fil du temps.
2. Dois-je recalibrer si je passe de l'air à l'azote ou à l'hélium ?
L'appareil est calibré par défaut sur l'azote. Pour les autres gaz, appliquez le facteur de conversion de gaz (FCG) fourni. Par exemple, le FCG pour l'air est de 1,00 (soit pratiquement le même que pour l'azote), pour l'hélium il est d'environ 1,45 et pour le CO₂ d'environ 0,74. L'affichage numérique peut être configuré pour appliquer automatiquement le FCG lors de la commande.
3. Qu’en est-il des reflux ou des pics de pression ?
Les capteurs thermiques sont unidirectionnels et ne sont pas endommagés par un flux inverse, mais leur mesure est imprécise. Les pics de pression supérieurs à 10 bars peuvent endommager la tête du capteur. Pour les travaux en laboratoire à une pression inférieure à 5 bars, aucun autre dispositif de protection que le régulateur côté alimentation n'est nécessaire.
4. Quelle est la durée de validité d'un certificat d'étalonnage ?
Chaque appareil est livré avec un certificat d'étalonnage d'usine. Un réétalonnage annuel est une pratique courante pour une utilisation en laboratoire et en recherche.
5. Quels sont les délais de livraison et les prix ?
Les unités SFM standard, d'une capacité de 0,02 à 2 SCCM, sont expédiées sous 10 à 15 jours ouvrés après la commande. Le prix dépend de l'affichage, du débit et du type de gaz, mais se situe généralement entre 1 000 et 2 400 USD pour un compteur et entre 1 800 et 3 200 USD pour un contrôleur. Livraison EXW Shanghai ou DDP possible.

Envoyez-nous vos informations sur le gaz.

Si vous avez une application de gaz à faible débit , envoyez-nous :

  • Type de gaz (air, N2, He, O2, CO2, mélange personnalisé)
  • Débit minimum et maximum, avec unités (SCCM, SLM, mg/min)
  • Pression d'entrée (bar ou psi)
  • Diamètre extérieur du tube (6 mm, 1/4", ou autre)
  • Préférence d'affichage (local, distant ou les deux)
  • Signal de sortie nécessaire (4-20 mA, Modbus, aucun)
  • Compteur seul ou régulateur de débit avec vanne

Nous vous proposerons un modèle recommandé, un plan d'étalonnage, un prix et un délai de livraison sous 24 heures. Pour les applications inférieures à 0,02 SCCM, veuillez nous indiquer la plage cible ; nous vous conseillerons sur le choix entre un débitmètre massique thermique ou un débitmètre micro-Coriolis. Consultez notre gamme de débitmètres massiques et de régulateurs SFM/SFC pour découvrir toutes les options de configuration.

Laisser un message Envoyez-nous un e-mail

nous vous répondrons dans 24 heures..

Email
sales@silverinstruments.com
WA
WhatsApp QR Scan to WhatsApp
Inquiry
Send a Quote