氣體流量計設計

要設計旁路結構流量計可參考honeywell 文件high flow capability bypass design consideration

首先指正這份文件中的公式
分母二次方需改為四次方 ,這樣算出的值才能符合 也才能符合Hagen–Poiseuille equation.

以下開始談論主題
首先我們要找到的數值是空氣流量, 而流量可由單位時間內通過多少體積空氣(volume flow rate)或是多少質量的空氣(mass flowrate).另外就是由壓差與阻抗推算出流量
而Poiseuille law可推算出阻抗

Poiseuille law 的定義很明確的是在不可壓縮流體 才可適用
依照一般認知 空氣是屬於可壓縮流體 照理說 應該是不適用以上定律去推算壓差
但是其實還是有所分別,依照wiki 百科中當馬赫數Ma<0 .3=".3" font="font"> ,流體所受壓力不足以壓縮流體, 只能造成流體的流動,壓力的變化並不會對流體密度產生影響,此流場可稱為次音速流場(subsonic flow),並可視為不可壓縮流場.當流體速度接近音速或超過音速時,則流體密度會隨壓力變化,此時流體為可壓縮流場,當馬赫數Ma>1.0 ,稱為超音速流.

市面上流量感測器搭配bypass結構,其規格都會列出不同壓差下的所感測出的流量
這bypass結構又稱為laminer flow element,當氣體經過laminer flow element 後此兩端就會有壓差產生
而且此種結構主要是要將氣體結構轉換為laminer flow ,

單位能量與熱量

1J=1 N*m=1 W*s=9.4782 *10^-4 BTU
移動1庫侖電荷通過1伏特電壓差所需做的功，或1庫侖·伏特

1 cal = 4.186J
1g的水升高攝氏1度所需的熱量 為1 cal

1b的水升高華氏1度所需的熱量為1BTU

°F =°C × ⁹⁄₅ + 32

流量單位:
SCCM = ml/m 單位時間標準毫升數 standard-state cubic centimeter per minute
SLPM =L/m 單位時間下標準公升數 standard liter per minute
壓力強度單位:
1 Pa(pascal巴斯卡) = 1N/M^2 =1 Kg/ms^2 =0.01 mbar
psi=lb/in2(磅/平方英吋)
1 atm(標準大氣壓) = 76 cm-Hg = 760 mm-Hg = 760 torr
　　 = 29.9 in-Hg
　　 = 10.336 m-H₂O
　　 = 1033.6 gw/cm² = 1.0336 kgw/cm² = 1.0336 × 10⁴ kgw/m² = 14.7 lb/in² = 14.7 psi
　　 = 1.013 × 10⁶ dyne/cm² = 1.013 bar = 1013 mb
　　 = 1.013 × 10⁵ N/m² = 1.013 × 10⁵ Pa = 1013 hPa


臨床醫學上依呼吸氣流降低的程度可分為:

淺呼吸:HYPOPNEA
深呼吸:OPNEA

人體於安靜休息狀況下每分鐘呼吸10~12次 每次呼吸的量(潮氣量)為500ml 實際上到達肺部的量為350ml,故推算為每分鐘呼吸量為5 SLPM