流量控制器的原理是什么？

質(zhì)量流量控制器由流量傳感器、分流器通道、流量調(diào)節(jié)閥門(mén)和放大控制器等部分組成。質(zhì)量流量控制器的剖面結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。氣體流量傳感器采用毛細(xì)管傳熱溫差量熱法原理測(cè)量氣體的質(zhì)量流量(無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償)。將傳感器加熱電橋測(cè)得的流量信號(hào)送入放大器放大, 放大后的流量檢測(cè)電壓與設(shè)定電壓進(jìn)行比較, 再將差值信號(hào)放大后去控制調(diào)節(jié)閥門(mén)，閉環(huán)控制流過(guò)通道的流量使之與設(shè)定的流量相等。分流器決定主通道的流量。通常流體密度變化小，可以認(rèn)為流速與流體質(zhì)量流量正比，因此流速的補(bǔ)償可以轉(zhuǎn)化為流量變化的非線(xiàn)性因素進(jìn)行補(bǔ)償。與質(zhì)量流量控制器配套的流量顯示儀上設(shè)置有穩(wěn)壓電源,數(shù)字電壓表, 設(shè)定電位器, 外設(shè)、內(nèi)設(shè)轉(zhuǎn)換和三位閥控開(kāi)關(guān)等。氣體質(zhì)量流量控制器與流量顯示儀連接后的工作原理。

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什么是流量控制器

質(zhì)量流量控制器，即MassFlowController(MFC)，不但具有質(zhì)量流量計(jì)的功能，更重要的是，它能自動(dòng)控制氣體流量，即用戶(hù)可根據(jù)需要進(jìn)行流量設(shè)定，MFC自動(dòng)地將流量恒定在設(shè)定值上，即使系統(tǒng)壓力有波動(dòng)或環(huán)境溫度有變化，也不會(huì)使其偏離設(shè)定值。質(zhì)量流量控制器（Mass Flow Controller縮寫(xiě)為MFC）用于對(duì)于氣體或者液體的質(zhì)量流量進(jìn)行精密測(cè)量和控制。擴(kuò)散，氧化，分子束外延，CVD，等離子刻蝕，濺射，離子注入，以及真空鍍膜設(shè)備，光纖熔煉，微反應(yīng)裝置，混氣配氣系統(tǒng)，毛細(xì)管測(cè)量氣象色譜儀，光導(dǎo)纖維制造設(shè)備中。并廣泛用于石油化工。流量控制器內(nèi)存在水汽有多糟解決方法如果ALICAT質(zhì)量流量控制器內(nèi)滲入水汽，情況則不至于那么糟。冶金，制藥等。特點(diǎn)：精度高，重復(fù)性好。

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流量控制器的性能特點(diǎn)

可按設(shè)計(jì)或?qū)嶋H要求設(shè)定流量，能自動(dòng)消除系 統(tǒng)的壓差波動(dòng)，保持流量不變。

克服系統(tǒng)冷熱不均現(xiàn)象，提高供熱(供冷)質(zhì)量。

完全解決近端壓差大，遠(yuǎn)端壓差小的矛盾。

減少系統(tǒng)循環(huán)水量，降低系統(tǒng)阻力。

減少設(shè)計(jì)工作量，不需要對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行繁瑣的水力平衡計(jì)算。

降低調(diào)網(wǎng)難度，把復(fù)雜的調(diào)網(wǎng)工作簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的流量分配。

免除多熱源管網(wǎng)熱源切換時(shí)的流量再分配工作。

流量顯示值均為測(cè)試臺(tái)上隨機(jī)標(biāo)定，流量(m3/h) 。

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流量控制器的控制響應(yīng)速度

物理時(shí)間常數(shù)

物理時(shí)間常數(shù)用希臘字母Tau來(lái)表示，是現(xiàn)今為數(shù)不多的用來(lái)描述響應(yīng)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)之一，即：控制器到達(dá)設(shè)定值某個(gè)百分比所需要的時(shí)間，被定義為1-1/e， 其中e是作為自然對(duì)數(shù)底數(shù)的無(wú)理數(shù)，其值為2.72，所以1-1/e即為設(shè)定值的63.2%。雖然該定義是一個(gè)物理標(biāo)準(zhǔn)，可能說(shuō)明不了什么問(wèn)題，因?yàn)橛嘞碌脑O(shè)定值的36.8%所花費(fèi)的時(shí)間可能多于或少于之前的63.2%。從下面示波器截圖中可以看到：ALICAT?流量控制器基本原理通過(guò)測(cè)量氣體流經(jīng)流量器內(nèi)加熱元件時(shí)的冷卻效應(yīng)來(lái)計(jì)量氣體流量的。質(zhì)量流量控制器僅用了7.4毫秒便到達(dá)了設(shè)定值的63.2%。

任意設(shè)定值百分比變化區(qū)域

不少質(zhì)量流量控制器的技術(shù)參數(shù)采用設(shè)定值某一百分比區(qū)間內(nèi)的變化來(lái)定義設(shè)備響應(yīng)速度，比如：從設(shè)定值的10%到達(dá)90%所需要的時(shí)間。由于和后的 10%控制響應(yīng)曲線(xiàn)變化，由此而得出的控制響應(yīng)速度可能無(wú)法與實(shí)際的控制性能等同。如下圖所示，ALICAT?質(zhì)量流量控制器用了11.4毫秒到達(dá)設(shè)定值， 從示波器波形圖中可以清晰地觀察到：50%那段跨度，低于10%和高于90%那兩段的跨度則小了很多。就該圖而言，如果按照從設(shè)定值10%到達(dá)90%所用的時(shí)間來(lái)定義設(shè)備響應(yīng)速度的話(huà)，那么結(jié)論是6~7毫秒。氣體流經(jīng)振動(dòng)管時(shí)，存在壓降，使得振動(dòng)管受力不對(duì)稱(chēng)，這也對(duì)相位差有影響。