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Application note

溫度成像過(guò)程中的流量控制

德國(guó)公司LaVision研發(fā)制造模塊化激光成像系統(tǒng),用于反應(yīng)和非反應(yīng)流動(dòng)過(guò)程的可視化。使用的光學(xué)技術(shù)之一是激光誘導(dǎo)熒光反應(yīng)(LIF)。Bronkhorst Deutschland Nord提供由蒸發(fā)模塊(VDM)和液體給料模塊組成的解決方案用于精準(zhǔn)混合氮?dú)夂褪聚櫸镔|(zhì)。工藝過(guò)程中對(duì)氣體流量、液體流量和溫度的精準(zhǔn)控制非常重要。
 

什么是溫度成像?

溫度成像是一項(xiàng)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空航天和發(fā)電等不同行業(yè)的技術(shù),用于開(kāi)發(fā)高效、清潔的燃燒過(guò)程??梢暬髁亢蜏囟确植嫉囊环N非常常見(jiàn)的方法是使用諸如苯甲醚(C7H8O)等示蹤物質(zhì)的激光誘發(fā)熒光反應(yīng)(LIF)測(cè)溫法。

加熱射流的溫度成像

應(yīng)用要求

溫度分析技術(shù)一個(gè)重要的點(diǎn)是示蹤液體和氣體的準(zhǔn)確和可重復(fù)的混合。挑戰(zhàn)在于為不斷變化的試驗(yàn)條件創(chuàng)造不同但一致的混合物。對(duì)氣體流量、液體流量和溫度的準(zhǔn)確控制是這一過(guò)程的關(guān)鍵。

重要議題

  • 通過(guò)EL-PRESS、mini CORI-FLOW和 ?EL-FLOW Select實(shí)現(xiàn)高精度和重復(fù)性
  • 蒸發(fā)器VDM的緊湊性和反應(yīng)能力
  • RS232 或總線接口通訊方式

工藝方案

在這種雙色激光誘導(dǎo)熒光(LIF)測(cè)溫裝置中,苯甲醚用作“著色劑”,使相機(jī)內(nèi)部的熱流可見(jiàn)。苯甲醚必須在氣相可用,而液體苯甲醚流動(dòng)控制的準(zhǔn)確性是至關(guān)重要的。

液體給料系統(tǒng)

由于液體苯甲醚的準(zhǔn)確性至關(guān)重要,Bronkhorst研發(fā)了專用的液體給料模塊。該液體給料模塊包括儲(chǔ)液器和壓力控制液體泵。電子壓力控制器通過(guò)調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速使蒸發(fā)器模塊(VDM)入口處壓力恒定。

溫度成像過(guò)程中的流量控制工藝流程
VDM – 蒸發(fā)模塊

采用蒸發(fā)器模塊以產(chǎn)生準(zhǔn)確的苯甲醚和氮?dú)獾恼舭l(fā)混合物。少量的苯甲醚液體(高達(dá)25g/h)在受控蒸發(fā)混合(CEM)模塊的氮?dú)饬髦徐F化,然后加熱,以確保完全蒸發(fā),避免冷卻到冷凝溫度以下。在蒸汽出口處,可選添加稀釋氣體,以進(jìn)一步降低汽流中苯甲醚的濃度。

所有組件集成在蒸汽輸送模塊(VDM)中,還包含電源、通信接口和顯示控制用顯示器。

為了調(diào)整系統(tǒng)以適應(yīng)客戶流程,可通過(guò)數(shù)字(RS232或總線)接口使用Bronkhorst軟件FlowPlotBronkhorst FlowSuite調(diào)整流量控制器的相關(guān)PID參數(shù)。

Bronkhorst支持LaVision 和最終用戶進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。

帶液體給料模塊的蒸發(fā)器模塊(VDM)模型