什么是流量控制器？

質(zhì)量流量計(jì)，即Mass Flow Meter（縮寫為MFM）, 是一種準(zhǔn)確測量氣體流量的儀表，其測量值不因溫度或壓力的波動而失準(zhǔn)，不需要溫度壓力補(bǔ)償。

質(zhì)量流量控制器, 即Mass Flow Controller（縮寫為MFC）, 不但具有質(zhì)量流量計(jì)的功能，更重要的是，它能自動控制氣體流量，即用戶可根據(jù)需要進(jìn)行流量設(shè)定，MFC自動地將流量恒定在設(shè)定值上，即使系統(tǒng)壓力有波動或環(huán)境溫度有變化，也不會使其偏離設(shè)定值。簡單地說,質(zhì)量流量控制器就是一個穩(wěn)流裝置, 是一個可以手動設(shè)定或與計(jì)算機(jī)聯(lián)接自動控制的氣體穩(wěn)流裝置。與推導(dǎo)式質(zhì)量流量儀表相比，不需溫度傳感器，壓力傳感器和計(jì)算單元等，僅有流量傳感器，組成簡單，出現(xiàn)故障概率小。

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質(zhì)量流量計(jì)如何工作的

熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)件由兩個插入流體管道中的圓柱形探頭構(gòu)成。被加熱探頭里面含有一個加熱器，在靠近壁面附近布置一個溫差熱電偶并用導(dǎo)熱系數(shù)與密度之比較大的石墨填充。探頭內(nèi)布置一個熱電偶并用石墨填充。為更好的進(jìn)行動態(tài)測量，所用熱電偶均采用直徑為0.1mmK型的NiCr-NiSi.。系統(tǒng)熱平衡分析當(dāng)流量傳感器被置于流體管道中，在流態(tài)穩(wěn)定時，探頭與周圍介質(zhì)處于近似的熱平衡狀態(tài)，這時流體、探頭、測量桿和管道組成一個傳熱系統(tǒng)，此時的系統(tǒng)熱平衡方程為：傳感器世界2007.9.靜態(tài)變化函數(shù)曲線氣流方向閥門待標(biāo)定流量計(jì)。標(biāo)定方案示意圖。標(biāo)定曲線利用傳熱學(xué)理論，結(jié)合熱式流量計(jì)應(yīng)用的工況場合，對于實(shí)際的熱交換過程有： 1、熱探頭與流體間的對流換熱對流換熱a包括受迫對流換熱和自然對流換熱。假設(shè)流管橫置，熱探頭壁面與流體溫差為60*C，則當(dāng)流體流速大于1m/s時，G/e2<0.1，此時自然對流換熱與由于流體運(yùn)動所導(dǎo)致的受迫對流換熱相比十分微弱。實(shí)際測量中G/2<<1，可以忽略自然對流換熱的影響。 2、熱探頭向測量桿構(gòu)架的導(dǎo)熱02隨著構(gòu)架材料導(dǎo)熱系數(shù)的不同，02差別很大。在探頭設(shè)計(jì)中，盡可能采用導(dǎo)熱系數(shù)小的材料制造構(gòu)架并采用絕熱、絕緣硅膠對探頭密封以減少導(dǎo)熱量。導(dǎo)熱量02計(jì)算公式如下：，dt A一桿構(gòu)架的橫截面積；A―桿構(gòu)架導(dǎo)熱系數(shù)。就該圖而言，如果按照從設(shè)定值10%到達(dá)90%所用的時間來定義設(shè)備響應(yīng)速度的話，那么結(jié)論是6~7毫秒。 3、熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)熱探頭向周圍的輻射換熱03熱探頭表面溫度為，它要向氣流和另一個探頭進(jìn)行輻射換熱。將探頭表面磨光或鍍上一層發(fā)射率小的金屬并使其溫度保持在100*C之內(nèi)，以減小輻射換熱。根據(jù)輻射換熱公式：一斯特藩一波爾茲曼常數(shù)；4一探頭外表面面積；一熱探頭溫度；T：來流溫度。

流量控制器能用于控制腐蝕性氣體和特殊氣體嗎? 如何選擇密封材料?

質(zhì)量流量控制器可以用于控制各種氣體, 包括腐蝕性氣體和特殊氣體, 但是要注意, 對于使用腐蝕性氣體和特殊氣體, 需要恰當(dāng)選擇型號和密封材料。用戶在訂貨時, 需要向供貨廠商特殊聲明使用氣體, 以免因?yàn)檫x型或選擇密封材料錯誤, 造成嚴(yán)重?fù)p失。

通常氣體質(zhì)量流量控制器接觸工作氣體的濕材料為316L不銹鋼、聚四氟乙烯和密封材料等, 密封材料又分為金屬密封和橡膠密封兩大類。金屬密封的材料一般為不銹鋼、金或鎳等耐腐蝕材料。產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)格控制、飛機(jī)的燃料量控制，也都需要準(zhǔn)確的質(zhì)量流量測量。采用金屬密封的MFC原則上可以用于任何氣體, 包括各種腐蝕性氣體和特種氣體。

由于金屬密封的MFC價格較高, 通常要求不高的場合, 均采用橡膠密封的MFC。如果不特殊聲明, MFC都采用氟橡膠密封, 可以用于大多數(shù)酸性和堿性腐蝕性氣體, 例如可以用于鹵族干燥氣體。其它一些特殊腐蝕性氣體, 需要采用特種橡膠。］一些客戶——諸如上文提到的水處理工廠和環(huán)境空氣監(jiān)測站，在難題后，棄用了普通的熱式原理儀器而轉(zhuǎn)投ALICAT層流壓差式質(zhì)量流量計(jì)、質(zhì)量流量控制器，從而親身體會到了ALICAT設(shè)備眾多的優(yōu)勢之一。氨氣——需要采用耐氨橡膠, 如乙丙橡膠、氯丁橡膠或丁晴橡膠;  三氯化硼等——需要采用全氟橡膠。

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如何提高流量控制器的準(zhǔn)確度？

提高氣體質(zhì)量流量控制器實(shí)用準(zhǔn)確度的措施為：

1.針對氣體質(zhì)量流量控制器的實(shí)際工藝參數(shù)，對該流量計(jì)進(jìn)行“個性化標(biāo)準(zhǔn)”，從而實(shí)現(xiàn)在實(shí)際使用流量點(diǎn)的一定范圍內(nèi)，該氣體質(zhì)量流量控制器的實(shí)際測量誤差(與標(biāo)準(zhǔn)值的差)趨于零。

2.把好氣體質(zhì)量流量控制器的安裝環(huán)節(jié)，減少或消除機(jī)械應(yīng)力、機(jī)械扭力和機(jī)械振動等對該流量計(jì)使用的影響。

3.考慮工藝壓力、溫度等對氣體質(zhì)量流量控制器測量準(zhǔn)確度的影響。

4.把好氣體質(zhì)量流量控制器的投用關(guān)。

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