DE112010003050T5

DE112010003050T5 - Stromaufwärtsvolumenmassenströmungsnachweissysteme und Verfahren

Info

Publication number: DE112010003050T5
Application number: DE112010003050T
Authority: DE
Inventors: Junhua Ding; Kaveh Zarkar
Original assignee: MKS Instruments Inc
Current assignee: MKS Instruments Inc
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2030-07-16
Also published as: US9952078B2; GB2483212A; CN102483344B; JP5667184B2; KR101423062B1; JP2015092168A; WO2011011255A2; KR20120049892A; US20150066395A1; JP6130825B2; CN102483344A; GB2483212B; SG177529A1; JP2013500468A; WO2011011255A3; DE112010003050B4; US8793082B2; GB201200069D0; US20110022334A1

Abstract

Die Offenbarung betrifft Massenströmungsnachweissysteme und Verfahren zum Messen und Nachweisen der Massenströmung durch eine Massenströmungszuführ-/Messvorrichtung, so beispielsweise eine Massenströmungssteuerung bzw. -regelung. Ein Massenströmungsnachweissystem umfasst ein voreingestelltes Volumen, einen Temperatursensor und einen Drucksensor. Die durch das Massenströmungsnachweissystem bestimmte gemessene, nachgewiesene Strömung kann angepasst werden, um Fehler auszugleichen, die sich aus einem Totvolumen innerhalb der Massenströmungsmessvorrichtung ergeben.

Description

Verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Rechtsvorteil der am 24. Juli 2009 eingereichten US-Anmeldung mit der Nummer 121508,799. Die gesamte Lehre der vorgenannten Anmeldung ist hiermit durch Verweisung mit aufgenommen.
Gebiet der Offenbarung
Die vorliegende Offenbarung betrifft das Gebiet der Messung und Steuerung bzw. Regelung einer Massenströmung. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung das Nachweisen der Genauigkeit von Massenströmungsmessgeräten und -steuerungen bzw. -regelungen.
Hintergrund zur Offenbarung
Es gibt eine Reihe von hochpräzisen Massenströmungsmesssystemen, die bei der Verarbeitung von Materialien von Nutzen sind. Diese hochpräzisen Massenströmungsmesssysteme können unter anderem Massenströmungssteuerungen bzw. -regelungen (Mass Flow Controller MFC) und Massenströmungsmessgeräte (Mass Flow Meters MFM) beinhalten. Obwohl diese Offenbarung sämtliche Massenströmungsmesssysteme und -verfahren einschließt, wird lediglich zu Darstellungszwecken und nicht im Sinne einer Beschränkung nachstehend ausschließlich auf Massenströmungssteuerungen bzw. -regelungen MFC Bezug genommen.
Es kann wünschenswert und bisweilen auch notwendig sein, die Genauigkeit einer Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC zu prüfen oder nachzuweisen. Eine Vorgehensweise beim Nachweis der Genauigkeit einer Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC gründet auf der Nutzung eines abbauratenbasierten Massenströmungsnachweisers (Mass Flow Verifier MFV), der stromaufwärts von der geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC angeordnet ist.
Bisweilen können jedoch Messfehler infolge struktureller Gegebenheiten des Strömungsweges auftreten, die unerwünschte Druckschwankungen bedingen, die die Messung des Massenströmungsnachweisers MFV und der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC beeinträchtigen. So verfügen Massenströmungssteuerungen bzw. -regelungen MFC zwischen dem Strömungssensor und dem Steuer- bzw. Regelventil beispielsweise über einen Abschnitt des Strömungsweges, der „Totvolumen” genannt wird und der Fehler bei der Strömungsmessung bedingen kann, und zwar insbesondere dann, wenn die Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC eine nicht druckunempfindliche (das heißt druckempfindliche) Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC ist, die keinen Drucksensor innerhalb der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC aufweist. Die nicht druckunempfindliche Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC kann den Strömungsratenfehler, der durch die Druckschwankung verursacht wird, nicht ausgleichen. Strömt ein Prüffluid entlang des Strömungsweges von dem Strömungsnachweiser durch das Totvolumen und aus der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC heraus, so kann das Totvolumen Ungenauigkeiten bei den Druckmessungen und letztendlich beim Strömungsnachweis bewirken.
Zusammenfassung der Offenbarung
Entsprechend wird in der vorliegenden Offenbarung ein Massenströmungsnachweiser (MFV) beschrieben, der Fehler ausgleicht, die sich aus einem Totvolumen bei einer nicht druckunempfindlichen Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC ergeben.
Die vorliegende Offenbarung beschreibt insbesondere Stromaufwärtsnachweissysteme und Verfahren zum Messen und Nachweisen einer Massenströmung durch eine nicht druckunempfindliche Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC. Der stromaufwärts angeordnete Massenströmungsnachweiser MFV beinhaltet üblicherweise eine Kammer zum Festlegen eines festen Volumens, ein Eingabeventil zur Aufnahme eines Fluides aus einer Quelle und Steuern bzw. Regeln der Fluidströmung in die Kammer und ein Ausgabeventil zum Steuern bzw. Regeln der Fluidströmung aus der Kammer in die geprüfte Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC. Durch Öffnen des Eingabeventils und Schließen des Ausgabeventils nimmt die Kammer Fluid aus der Quelle auf, sodass ermöglicht wird, dass der Druck auf einen vorbestimmten Pegel ansteigt. Sobald der bestimmte Pegel erreicht ist, kann das Eingabeventil geschlossen werden, und es wird das Ausgabeventil geöffnet, sodass Fluid aus der Kammer in die geprüfte Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC strömt. Durch Messen der Temperatur des Fluides in der Kammer und der Druckabbaurate aus der Kammer kann die Strömungsrate durch die Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC unabhängig gemessen werden, sodass das Leistungsvermögen der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC unabhängig gemessen und nachgewiesen werden kann. Die berechnete Strömungsrate wird ausgeglichen, um Fehler infolge eines Totvolumens innerhalb der nicht druckunempfindlichen Massenströmungssteuerung bzw. -regelung zu berücksichtigen.
Ist die geprüfte Massenströmungssteuerung bzw. -regelung druckunempfindlich, so kann die Strömungsratenberechnung durch den Stromaufwärtsmassenströmungsnachweiser MFV unter Annahme eines verschwindenden Totvolumens vorgenommen werden. Der Wert des Totvolumens kann vom Hersteller der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung vorgegeben werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist ein Blockdiagramm entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
2 zeigt Simulationsergebnisse zur Identifikation der Fehler, auf die in dieser Offenbarung abgestellt wird.
3 zeigt eine teilweise freigeschnittene Seitenansicht eines Beispieles einer nicht druckunempfindlichen Massenströmungssteuerung bzw. -regelung.
Detailbeschreibung der Offenbarung
Eine Vorgehensweise beim Nachweis der Genauigkeit einer Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC bedient sich eines Massenströmungsnachweisers, der stromaufwärts von der geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC befindlich ist. Wie vorstehend ausgeführt worden ist, kann die Strömungsrate durch die geprüfte Massenströmungssteuerung bzw. -regelung durch Messen der Abbaurate des Druckes und der Änderung der Temperatur gemessen und nachgewiesen werden, wenn das Fluid von der MFV-Kammer zu der geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC strömt. Es können jedoch Messfehler auftreten, die von einem Totvolumen herrühren, das in der geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung vorhanden ist, und zwar insbesondere dann, wenn die Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC nicht druckunempfindlich ist. Der Ausgleich dieser Messfehler ist Aufgabe der vorliegenden Offenbarung.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Stromaufwärtsmassenströmungsnachweisersystems 100 zum Nachweisen des Leistungsvermögens einer geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC 90. Ein typischer Stromaufwärtsströmungsnachweiser beinhaltet eine Kammer zum Festlegen eines bekannten Volumens (V_c) 110, einen Druckwandler (P) 120, einen Temperatursensor (T) 130 und zwei Isolationssteuer- bzw. -regelventile, von denen das eine 140 stromaufwärts und das andere 150 stromabwärts des Volumens befindlich ist.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Massenströmungsnachweisers MFV beinhaltet einen Temperatursensor 130 und einen Druckwandler 120. Wie gezeigt ist, wird das Stromaufwärtseingabeventil 140 verwendet, um ein Fluid zu steuern bzw. zu regeln, das von einer Quelle oder einem Prüfgasvorrat her einströmt, während das stromabwärtige Ventil 150 verwendet wird, um die Strömung des Fluides von dem Volumen 110 zu der geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC 90 zu steuern bzw. zu regeln. Eine Steuerung bzw. Regelung 160 wird verwendet, um die Ventile 140 und 150 zu betätigen und Daten zur Darstellung der Temperatur des Volumens 110 (gemäß Messung durch den Temperatursensor 130) und des Druckes innerhalb des Volumens 110 (gemäß Messung durch den Druckwandler 120) zu empfangen. Des Weiteren kann die Steuerung bzw. Regelung auch die Strömung der geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC einstellen (obwohl eine separate Steuerung bzw. Regelung ebenfalls zur Steuerung bzw. Regelung der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC verwendet werden kann). Durch Öffnen des Eingabeventils 140 und Schließen des Ausgabeventils 150 nimmt das Kammervolumen 110 Fluid aus einer Quelle auf, sodass der Druck gemäß Messung durch den Wandler 120 auf einen vorbestimmten Pegel ansteigen kann. Sobald der bestimmte Pegel erreicht ist, kann das Eingabeventil 140 geschlossen werden. Die Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC 90 kann nunmehr geprüft werden. Bei geschlossen bleibendem Eingabeventil 150 wird das Ausgabeventil 150 geöffnet, sodass Fluid aus der Kammer 110 in die geprüfte Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC 90 strömt. Durch Messen der Temperatur des Fluides in dem Kammervolumen 110 gemäß Messung durch den Temperatursensor 130 und der Abbaurate des Druckes aus dem Kammervolumen 110 gemäß Messung durch den Wandler 120 kann die Strömungsrate durch die Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC unabhängig gemessen werden, sodass das Leistungsvermögen der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC unabhängig gemessen und nachgewiesen werden kann (und zwar durch Vergleichen der eingestellten Strömungsrate der geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC mit der tatsächlichen Strömungsrate aus der Bestimmung durch den Massenströmungsnachweiser MFV 100).
Daher sind Stromaufwärtsmassenströmungsnachweiser MFV in der Lage, das Leistungsvermögen einer Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC nachzuweisen. Eine mögliche Messung des Leistungsvermögens besteht darin, die Abbaurate des Druckes durch die Massenströmungssteuerung bzw. -regelung zu messen, wenn ein festes Gasvolumen durch die Massenströmungssteuerung bzw. -regelung geleitet wird, was durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt wird:
wobei

Q₀: die MFV-gemessene Strömungsrate der tatsächlichen der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC zu eigenen Ausgabeströmung ist,
V_t: das Gesamtvolumen des Massenströmungsnachweissystems ist, das im nächsten Abschnitt erläutert wird,
R: die universelle Gaskonstante ist,
P und T: die Gasdruck- beziehungsweise Temperaturmessungen sind und
P_stp und T_stp: der Standarddruck (1,01325 × 10⁵ Pa) beziehungsweise die Standardtemperatur (273,15 K) sind.

Das Gesamtvolumen V_t des Massenströmungssteuerungs- bzw. Regelungssystems beinhaltet das bekannte dem Massenströmungsnachweiser MFV zu eigene Kammervolumen V_c und das externe Volumen V_e zwischen dem dem Massenströmungsnachweiser MFV zu eigenen Stromabwärtsventil 150 und dem der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung zu eigenen Steuer- bzw. Regelventil 340 und kann folgendermaßen ausgedrückt werden: V_t = V_e + V_c. (2)
Das externe Volumen V_e variiert als Funktion der Systemaufbaukonfiguration und der geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung. Das externe Volumen muss präzise kalibriert werden, bevor der Strömungsnachweis des Stromaufwärtsmassenströmungsnachweisers MFV ausgeführt wird. So kann die Kalibrierung des externen Volumens beispielsweise auf Grundlage des Gesetzes des idealen Gases und des Gesetzes der Erhaltung der Masse mit den bekannten Daten des dem Massenströmungsnachweiser MFV zu eigenen Kammervolumens (V_c) und des gemessenen Druckes und der Temperatur des Gases in der dem Massenströmungsnachweiser MFV zu eigenen Kammer bestimmt werden. Die Vorgehensweise kann folgendermaßen beschrieben werden:

1. Schließen des Stromaufwärtsventils des Massenströmungsnachweisers MFV und Öffnen sowohl des Stromabwärtsventils des Massenströmungsnachweisers MFV und des Steuer- bzw. Regelventils der geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC;
2. Hinabpumpen des Systems auf einem vorbestimmten Druckpegel und Schließen des Steuer- bzw. Regelventils der geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung;
3. Warten auf eine Stabilisierung des Kammerdruckes und der Gastemperatur und Aufzeichnen des Kammerdruckes als P₀ und der Gastemperatur als T₀;
4. Schließen des Stromabwärtsventils des Massenströmungsnachweisers MFV und Öffnen des Stromaufwärtsventils des Massenströmungsnachweisers MFV, um ein Strömen des Gases in die dem Massenströmungsnachweiser MFV zu eigene Kammer zu ermöglichen;
5. Schließen des Stromaufwärtsventils des Massenströmungsnachweisers MFV, wenn der dem Massenströmungsnachweiser MFV zu eigene Kammerdruck einen vorbestimmten Pegel erreicht;
6. Warten auf eine Stabilisierung des Kammerdruckes und der Gastemperatur und Aufzeichnen des Kammerdruckes als P₁ und der Gastemperatur als T₁;
7. Öffnen des Stromabwärtsventils des Massenströmungsnachweisers MFV und Zulassen, dass das Gas in das externe Volumen strömt;
8. Warten auf eine Stabilisierung des Kammerdruckes und der Gastemperatur und Aufzeichnen des Kammerdruckes als P₂ und der Gastemperatur als T₂;
9. Berechnen des externen Volumens entsprechend der nachfolgenden Gleichung:

Das Totvolumen 350, V_d, in einer geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC (in 3 allgemein mit 300 bezeichnet) ist derjenige Abschnitt des Strömungsweges zwischen dem Strömungssensor 310 (mit dem Laminarströmungselement 330 gezeigt) und dem Steuer- bzw. Regelventil 340. Das Totvolumen ist ein Kennwert der geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC und variiert je nach Hersteller und Typ. Das Totvolumen ist eindeutig Teil des externen Volumens (V_c), kann jedoch nicht separat durch das vorbeschriebene Verfahren zur Kalibrierung des externen Volumens gemessen werden.
Der Stromaufwärtsmassenströmungsnachweiser MFV misst die tatsächliche Strömungsausgabe der geprüften Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC auf Grundlage von Gleichung (1). Gleichwohl ist die von dem Stromaufwärtsmassenströmungsnachweiser MFV gemessene Strömungsrate (Q₀) nicht die Strömungsrate (Q_s), die von dem der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung zu eigenen Strömungssensor gemessen wird, wenn sich der Druck ändert. Es entsteht ein Strömungsmessfehler (ΔQ), wenn sich der Druck in dem Totvolumen ändert:
Bei druckunempfindlichen Massenströmungssteuerungen bzw. -regelungen MFC, so beispielsweise bei einer πMFC, die von der Firma MKS Instruments aus Wilmington, MA (dem aktuellen Rechtsinhaber) hergestellt und vertrieben wird, verfügen diese Vorrichtungen über Drucksensoren im Strömungsweg, die die Druckänderung im Totvolumen messen können. Daher können die druckunempfindlichen Massenströmungssteuerungen bzw. -regelungen MFC den durch die Druckschwankung in dem Totvolumen verursachten Strömungsfehler ausgleichen. In diesem Fall ist die von dem Stromaufwärtsmassenströmungsnachweiser MFV gemessene Strömungsrate (Q₀) auf die Strömungsrate aus der Steuerung bzw. Regelung durch die druckunempfindlichen Massenströmungssteuerungen bzw. -regelungen MFC abgestimmt, wenn beide genau sind.
Bei nicht druckunempfindlichen Massenströmungssteuerungen bzw. -regelungen MFC kann der durch die Druckschwankung in dem Totvolumen verursachte Strömungsfehler nicht durch die Massenströmungssteuerung bzw. -regelung selbst ausgeglichen werden, da kein Drucksensor vorhanden ist. Als Folge hiervon entsteht entsprechend Gleichung (4) stets eine Strömungsmessdiskrepanz zwischen der dem Stromaufwärtsmassenströmungsnachweiser MFV zu eigenen Messung und der MFC-gesteuerten bzw. geregelten Strömungsrate, auch wenn die Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC unter Bedingungen eines normalen und konstanten Druckes genau ist.
In dem in 2 dargestellten Zeitdiagramm wurden typische Reaktionen eines Massenströmungsnachweisers MFV und einer nicht druckunempfindlichen Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC unter Verwendung von N₂-Gas simuliert, wobei die zu Anfang gemessene Temperatur und der Druck bei 22°C beziehungsweise 50 psia lagen, der Strömungseinstellpunkt bei 2000 sccm lag, die Laufzeit 30 s betrug, das dem Massenströmungsnachweiser MFV zu eigene Volumen 200 cm³ betrug und das Totvolumen 5 cm³ betrug. Die ermittelte gemessene Strömung 210 aus dem Massenströmungsnachweiser MFV variiert sowohl durch den der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung zu eigenen Strömungseinstellpunkt 220 wie auch durch die tatsächliche Strömung aus der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC 230, Eine Berichtigung der Diskrepanz zwischen der tatsächlichen Strömung aus der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC 230 und der MFV-gemessenen Strömung in die Massenströmungssteuerung bzw. -regelung 210 ist Gegenstand der vorliegenden Offenbarung. Wie zu erwarten war, ist der Fehler gleichwertig zu dem Anteil des Totvolumens an dem dem Massenströmungsnachweiser zu eigenen Volumen (~50 sccm/2000 sccm = 5 cm³/200 cm³).
Zum Ausgleich dieses Strömungsmessfehlers muss das Totvolumen bei der Berechnung der richtigen gemessenen Strömung Q durch den Stromaufwärtsmassenströmungsnachweiser MFV berücksichtigt werden:
Entsprechend berücksichtigt der offenbarte Massenströmungsnachweiser MFV den Totvolumenfehler durch Einbeziehen jenes Volumens in die Berechnung der Strömungsrate aus der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung.
Entsprechend der vorliegenden Offenbarung kann der Wert von V_d durch den Hersteller der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC bereitgestellt werden oder vom Prüfenden auf Grundlage tatsächlicher Strömungen, erwarteter Strömungen und Fehler geschätzt werden. Stellt der Hersteller die Information bereit, so kann der Anwender des Massenströmungsnachweisers MFV den Wert in Verarbeitungsgeräte eingeben, die eine Steuerung bzw. Regelung 160 enthalten, damit die Strömungsrate präzise aus den gemessenen Druck- und/oder Temperaturwerten berechnet werden kann.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Offenbarung das Messen und Schätzen der Abbaurate des Druckes und/oder der Temperatur in Echtzeit oder durch Warten, bis sich das System stabilisiert. Das Warten auf eine Stabilisierung bietet den zusätzlichen Vorteil, dass eine Druckmessung ohne Ausgleich von entsprechenden Temperaturänderungen möglich wird.
Beim Prüfen einer druckunempfindlichen Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC entsprechend Aspekten des Nachweisers gemäß vorliegender Offenbarung kann V_d auf 0 gesetzt werden, da die Massenströmungssteuerung bzw. -regelung MFC den Druckabfall im Totvolumen bereits berücksichtigt hat.
Obwohl bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung beschrieben worden sind, sollte einsichtig sein, dass sich einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet zahlreiche Änderungen und Abwandlungen erschließen. Entsprechend ist beabsichtigt, dass die beigefügten Ansprüche sämtliche Änderungen und Abwandlungen abdecken, so diese in das Wesen und Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.

Claims

Stromaufwärtsmassenströmungsnachweissystem zum Prüfen des Leistungsvermögens einer Massenströmungsmessvorrichtung, wobei das System umfasst: ein Stromaufwärtsvolumen, das ein Prüffluid speichern kann; einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur innerhalb des Strom aufwärtsvolumens; einen Drucksensor zum Erfassen des Fluiddruckes innerhalb des Stromaufwärtsvolumens; und einen Prozessor, der dafür ausgelegt ist, die Strömungsrate des Prüffluides durch die Massenströmungssteuerung bzw. -regelung zu berechnen, und der Fehler ausgleicht, die durch ein Totvolumen innerhalb der Massenströmungssteuerung bzw. -regelung verursacht werden.
System nach Anspruch 1, wobei das Totvolumen auf 0 gesetzt wird.
System nach Anspruch 1, wobei das Totvolumen von einem Anwender des Systems eingegeben wird.
System nach Anspruch 1, wobei die Strömungsrate bestimmt wird, nachdem sich die Temperatur stabilisiert hat.
System nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend ein Eingabeventil zum Steuern bzw. Regeln der Strömung des Prüffluides in das Volumen und ein Ausgabeventil zum Steuern bzw. Regeln der Strömung des Fluides aus dem Volumen durch die Massenströmungsmessvorrichtung, wobei das Ausgabeventil geschlossen wird und das Eingabeventil geöffnet wird, um so das Volumen zu füllen, bis es einen messbaren Druckpegel erreicht, und wobei das Eingabeventil sodann geschlossen wird und das Ausgabeventil offen ist, um zu ermöglichen, dass Fluid aus dem Volumen durch die Massenströmungsmessvorrichtung strömt.
System nach Anspruch 5, wobei die Strömung entsprechend dem nachfolgenden gemessen wird:
wobei Q die gemessene Strömungsrate ist, V_t das Gesamtvolumen des MFV-Systems ist, V_d das Totvolumen der geprüften Massenströmungsmess-/Zuführvorrichtung darstellt, R die universelle Gaskonstante ist, P und T der Gasdruck beziehungsweise die Temperatur sind und P_stp und T_stp der Standarddruck (1,01325 × 10⁵ Pa) beziehungsweise die Standardtemperatur (273,15 K) sind.
Verfahren zum Nachweisen des Leistungsvermögens einer Massenströmungsmessvorrichtung, umfassend: Aufbauen des Druckpegels eines Prüffluides in einem festen Volumen; Öffnen eines Ventils zum Übertragen des Prüffluides aus dem Volumen durch eine geprüfte Massenströmungsmessvorrichtung; Bestimmen der Massenströmungsrate durch die Massenströmungsmessvorrichtung als Funktion der Temperatur des Prüffluides und der Änderungsrate des Druckes des Prüffluides ausgehend von dem aufgebauten Pegel, wobei die Berechnung Fehler ausgleicht, die durch ein Totvolumen innerhalb der geprüften Massenströmungszuführ-/Messvorrichtung verursacht werden.
Verfahren nach Anspruch 6, des Weiteren umfassend ein Eingeben eines Wertes des Totvolumens, der vom Hersteller der Massenströmungszuführ-/Messvorrichtung mitgeteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der eingegebene Wert gleich 0 ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Strömungsrate berechnet wird, nachdem sich die Temperatur stabilisiert hat.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen der Massenströmungsrate ein Messen der Strömung entsprechend dem nachfolgenden beinhaltet:
wobei Q die gemessene Strömungsrate ist, V_t das Gesamtvolumen des MFV-Systems ist, V_d das Totvolumen der geprüften Massenströmungsmess-/Zuführvorrichtung darstellt, R die universelle Gaskonstante ist, P und T der Gasdruck beziehungsweise die Temperatur sind und P_stp und T_stp der Standarddruck (1,01325 × 10⁵ Pa) beziehungsweise die Standardtemperatur (273,15 K) sind.