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Application note

溫度成像過程中的流量控制

德國公司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)流動過程的可視化。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)混合氮氣和示蹤物質(zhì)。工藝過程中對氣體流量、液體流量和溫度的精準(zhǔn)控制非常重要。
 

什么是溫度成像？

溫度成像是一項廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天和發(fā)電等不同行業(yè)的技術(shù)，用于開發(fā)高效、清潔的燃燒過程?？梢暬髁亢蜏囟确植嫉囊环N非常常見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)一個重要的點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條件創(chuàng)造不同但一致的混合物。對氣體流量、液體流量和溫度的準(zhǔn)確控制是這一過程的關(guān)鍵。

重要議題

  • 通過EL-PRESS、mini CORI-FLOW和 ?EL-FLOW Select實現(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）測溫裝置中，苯甲醚用作“著色劑”，使相機內(nèi)部的熱流可見。苯甲醚必須在氣相可用，而液體苯甲醚流動控制的準(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液器和壓力控制液體泵。電子壓力控制器通過調(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)確的苯甲醚和氮氣的蒸發(fā)混合物。少量的苯甲醚液體（高達25g/h）在受控蒸發(fā)混合（CEM）模塊的氮氣流中霧化，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，可通過數(shù)字（RS232或總線）接口使用Bronkhorst軟件FlowPlot和Bronkhorst FlowSuite調(diào)整流量控制器的相關(guān)PID參數(shù)。

Bronkhorst支持LaVision 和最終用戶進行現(xiàn)場調(diào)試。
帶液體給料模塊的蒸發(fā)器模塊（VDM）模型