日本SHINAGAWA品川微流量濕式氣體流量計(jì)的核心應(yīng)用場景分析
日本品川(SHINAGAWA)微流量濕式氣體流量計(jì)(以WS型和W-NK系列為代表)采用轉(zhuǎn)子分割腔室+液封技術(shù),通過氣體驅(qū)動(dòng)浸沒在密封液中的轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)微小流量(低0.016L/min)的高精度計(jì)量(±0.1%重復(fù)性),成為科研、環(huán)境監(jiān)測及工業(yè)校準(zhǔn)領(lǐng)域的基準(zhǔn)工具。其核心價(jià)值在于解決腐蝕性、低流量及多相流體的精準(zhǔn)計(jì)量難題。以下是其五大核心應(yīng)用場景的深度解析:
?? 一、科研實(shí)驗(yàn)室:精密反應(yīng)與材料開發(fā)的“氣體標(biāo)尺”
納米材料合成與催化研究
在碳納米管化學(xué)氣相沉積(CVD)、金屬有機(jī)框架(MOF)合成中,WS型微流量計(jì)(量程0.016–5L/min)通過脈沖信號輸出(分辨率1ml)實(shí)時(shí)控制反應(yīng)氣體(如乙烯、氫氣)的注入量,精度達(dá)0.1%,確保晶體生長均勻性。
防腐型W-NK-1B(EPDM密封)耐受含硫蝕刻氣體(如H?S),適配半導(dǎo)體材料蝕刻工藝開發(fā)。
生物醫(yī)藥研發(fā)
細(xì)胞培養(yǎng)中的CO?/O?混合氣體控制需避免污染,WS型采用工程塑料外殼+一次性密封液(去離子水或油),滿足無菌環(huán)境要求,誤差低于0.15%。
?? 二、環(huán)境監(jiān)測:大氣成分分析與污染源追溯
溫室氣體與污染物監(jiān)測
環(huán)境監(jiān)測站采用W-NK-2A型(量程4–1200L/h)作為校準(zhǔn)基準(zhǔn),對大氣采樣儀的CH?、CO?累積流量進(jìn)行標(biāo)定,其不銹鋼轉(zhuǎn)子(SUS304)耐潮濕腐蝕,適配野外移動(dòng)監(jiān)測車。
在工業(yè)污染源排查中,防腐型W-NK-10B(量程20–6000L/h)直接測量含Cl?、SO?的煙氣,通過數(shù)據(jù)輸出接口同步記錄流量波動(dòng),定位泄漏點(diǎn)。
水質(zhì)分析配套
污水處理廠的沼氣(CH?/H?S混合氣)產(chǎn)量監(jiān)測使用W-NK-5B型,其全通徑轉(zhuǎn)子避免污泥雜質(zhì)堵塞,壓力損失僅300Pa,保障連續(xù)運(yùn)行。
?? 三、工業(yè)過程控制:高純工藝與安全防爆場景
半導(dǎo)體制造特殊氣體計(jì)量
硅烷(SiH?)、磷化氫(PH?)等高危氣體輸送中,W-NK防腐型(SUS304殼體)通過液封隔離設(shè)計(jì)杜絕泄漏,脈沖信號(10ml/p)聯(lián)動(dòng)PLC系統(tǒng),精度優(yōu)于熱式流量計(jì)。
食品與制藥無菌工藝
發(fā)酵罐滅菌蒸汽流量監(jiān)控采用WS型,其耐溫EPDM密封件(-10~50℃)和快拆結(jié)構(gòu)支持CIP清洗,符合FDA/GMP規(guī)范。
?? 四、計(jì)量校準(zhǔn)體系:流量量值傳遞的核心載體
標(biāo)準(zhǔn)傳遞
計(jì)量院所將W-NK系列作為一級標(biāo)準(zhǔn)裝置,因其實(shí)測容積法(轉(zhuǎn)子腔精確至0.5L)的天然準(zhǔn)確性,用于檢定膜式燃?xì)獗?、渦街流量計(jì)等,經(jīng)日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院認(rèn)證。
企業(yè)內(nèi)部校準(zhǔn)中(如燃?xì)獗韽S),W-NKoDa-2A-S型(帶脈沖模塊)自動(dòng)生成校準(zhǔn)報(bào)告,減少送檢成本。
?? 五、醫(yī)療與能源:特殊介質(zhì)的可靠計(jì)量
醫(yī)療呼吸氣體設(shè)備測試
呼吸機(jī)氧流量校準(zhǔn)需±1%誤差,WS型的低流量模式(0.016L/min)模擬人體呼吸節(jié)律,替代傳統(tǒng)皂膜流量計(jì)。
新能源氣體分析
氫燃料電池的陽極循環(huán)氣(H?/CO混合)測試中,W-NK-1A型耐受50℃露點(diǎn)濕度,避免電解液蒸氣干擾。
?? 技術(shù)優(yōu)勢與場景適配性對比
表:品川微流量濕氣表核心型號場景適配表
型號 | 量程(L/min) | 精度 | 核心場景 | 特殊設(shè)計(jì) |
---|---|---|---|---|
WS微流量型 | 0.016–5 | ±0.1% | 實(shí)驗(yàn)室合成、醫(yī)療氣體 | 工程塑料輕量化,便攜設(shè)計(jì) |
W-NK-0.5A | 0.016–5 | ±0.1% | 催化研究、微型反應(yīng)器 | 黃銅結(jié)構(gòu),經(jīng)濟(jì)型 |
W-NK-1B | 0.033–10 | ±0.1% | 化工腐蝕氣體、半導(dǎo)體蝕刻 | SUS304全防腐 |
W-NK-10B | 0.33–100 | ±0.15% | 工業(yè)煙氣、沼氣大流量 | 寬接口(Ф25mm),耐壓設(shè)計(jì) |
?? 核心優(yōu)勢總結(jié)
精度極限:液封轉(zhuǎn)子物理分割腔室,消除傳統(tǒng)渦輪計(jì)的滑動(dòng)誤差;
介質(zhì)普適:通過密封液(水/油)和材質(zhì)(EPDM/FKM/SUS304)切換,兼容腐蝕性、粘性及多相流;
零維護(hù)設(shè)計(jì):無機(jī)械摩擦部件,壽命超10萬小時(shí)。
?? 結(jié)語
品川微流量濕氣表以液封轉(zhuǎn)子技術(shù)重構(gòu)了微小氣體流量的測量邏輯,其不可替代性體現(xiàn)在:
場景穿透力:從實(shí)驗(yàn)室0.016L/min的納米合成到工業(yè)100L/min的煙氣監(jiān)測,覆蓋-10~50℃嚴(yán)苛工況;
經(jīng)濟(jì)性:作為校準(zhǔn)基準(zhǔn)減少第三方送檢成本,故障率較干式流量計(jì)低90%。
未來,隨著IoT脈沖模塊的深度集成(如實(shí)時(shí)誤差補(bǔ)償),其在氫能計(jì)量、生物制藥等新興領(lǐng)域的滲透將進(jìn)一步加速,成為精密氣體流量控制的“隱形基石”。
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