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壓損在負(fù)壓與真空應(yīng)用中是一項(xiàng)重要、實(shí)在的因素。管路中由摩擦阻力引起的壓力損失稱之為壓損。流體在流動(dòng)過程中與所有管路部件之間都會(huì)產(chǎn)生一定的摩擦阻力，比如：閥門、轉(zhuǎn)接頭及管道壁，由此便形成了壓損。通過計(jì)算流過管路所需要的壓力可計(jì)算得出管路中每一部件所產(chǎn)生的壓損。壓損越小，消耗的氣體就越少，即運(yùn)營(yíng)成本越小。
壓損是如何產(chǎn)生的
艾里卡特質(zhì)量流量計(jì)內(nèi)部的壓損受靜壓影響，進(jìn)行負(fù)壓應(yīng)用選型時(shí)須特別考慮這一因素。艾里卡特質(zhì)量流量計(jì)通過測(cè)量層流片兩點(diǎn)間的壓力差來計(jì)算流量。由于流體作層流運(yùn)動(dòng)，通過泊肅葉定律可得到壓力差：
?P= 8μLQ/(πr^4)
ΔP = 壓力差
L = 管道長(zhǎng)度
η = 流體粘度
Q = 體積流量
r = 管道半徑
π = Pi
對(duì)于每一臺(tái)艾里卡特質(zhì)量流量計(jì)來說，管道長(zhǎng)度L和半徑r都是已知的常量。假設(shè)氣體粘度值不變，壓損則與體積流量成正比。
ΔP ∝ Qη
減小管道靜壓將增大氣體體積從而使得氣體體積流量變大。從上述等式中可以看出：體積流量變大（由于減小靜壓而致）的同時(shí)壓損也將增大。
為了簡(jiǎn)化概念，假設(shè)以下示例中溫度保持不變。我們通過管道往一氣球中充氣，然后攜帶同一氣球與管子駕車進(jìn)入山間，并同樣通過管道給氣球充氣，由于山間海拔較高、氣壓較低，從而導(dǎo)致氣球體積變大，我們?nèi)匀豢赏ㄟ^管道往氣球中充氣，但由于體積變大、氣體與管道壁間的摩擦力增大，因此須施加更大的力。由此我們可以得出結(jié)論：壓損隨靜壓減小而增大。
負(fù)壓應(yīng)用中如何選擇適當(dāng)量程的流量計(jì)
了解了靜壓與壓損的關(guān)系后，您便知道了負(fù)壓應(yīng)用中如何確定質(zhì)量流量計(jì)的量程。我們的產(chǎn)品樣冊(cè)上可以查到艾里卡特質(zhì)量流量計(jì)與質(zhì)量流量控制器在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的壓損。假設(shè)我們?cè)?/2大氣壓下用一臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量不超過500sccm的流量，500sccm的流量在1/2大氣壓下會(huì)膨脹成1000sccm，由于艾里卡特是以質(zhì)量流量而非體積流量定義設(shè)備量程，因此您需要增大量程以適用膨脹的體積的流量。
所以應(yīng)該選用1000sccm(M-1SLPM-D）而非500sccm的設(shè)備(M-500SCCM-D)，并將質(zhì)量流量標(biāo)定至500sccm、體積流量標(biāo)定至1000sccm。M-500SCCM-D與M-1SLPM-D這兩個(gè)型號(hào)在大氣壓下的滿量程壓損都是1psid。1/2大氣壓時(shí)，由于體積翻倍，500sccm質(zhì)量流量計(jì)滿量程壓損理論上將翻倍至2psid，但M-1SLPM-D滿量程壓損只有1psid。從本質(zhì)上來講，其實(shí)相當(dāng)于加大了往氣球充氣的管道的管徑。依此類推，1/4大氣壓時(shí)體積流量是質(zhì)量流量的4倍，因此須采用M-2SLPM-D，并將質(zhì)量流量標(biāo)定至500sccm、體積流量標(biāo)定至2000sccm。
即便如此，您的負(fù)壓系統(tǒng)還必須有足夠的壓力，允許流量計(jì)損失1psi壓力。如上文中的方案，1/2大氣壓時(shí)采用量程翻倍的M-1SLPM-D，流量計(jì)壓損被限定在1psid，約為環(huán)境壓力的14%；1/4大氣壓時(shí)則更甚，四倍量程的流量計(jì)M-2SLPM-D壓損為1psid，約為環(huán)境壓力的27%。這樣的情況便不是很理想，尤其當(dāng)環(huán)境壓力有限時(shí)。
MW 低壓損質(zhì)量流量計(jì)(上圖選配背光彩色顯示屏)
艾里卡特有另一個(gè)解決方案！壓損相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)M系列質(zhì)量流量計(jì)小很多的Whisper系列低壓損質(zhì)量流量計(jì)即能完美解決此類應(yīng)用的困擾。同樣是滿量程1000sccm的流量計(jì)，低壓損系列MW-1SLPM-D在1/2大氣壓下的壓損為0.07psid，僅為環(huán)境壓力的1%。低壓損系列與標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的精度相同，采用低壓損質(zhì)量流量計(jì)為您的負(fù)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了更多的壓損余地。
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