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來表示，是現(xiàn)今為數(shù)不多的用來描述響應(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)的無理數(shù)，其值為2.72，所以1-1/e即為設(shè)定值的63.2%。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(無需溫度壓力補(bǔ)償)。雖然該定義是一個(gè)物理標(biāo)準(zhǔn)，可能說明不了什么問題，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?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。③一定要避免超過使用質(zhì)量流量控制器范圍的情況發(fā)生，這會(huì)引起儀表測(cè)量度的下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致儀表損壞。由于和后的 10%控制響應(yīng)曲線變化，由此而得出的控制響應(yīng)速度可能無法與實(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)間來定義設(shè)備響應(yīng)速度的話，那么結(jié)論是6~7毫秒。

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流量控制器的應(yīng)用場合

1、公用工程---電﹑氣﹑ 水處理的監(jiān)控

質(zhì)量流量控制器應(yīng)用于管道的氣體；通用系統(tǒng)；沼氣；煤氣；液化氣；鍋爐預(yù)熱空氣。

2、石油工業(yè)

能量交換；填井氣回收； 燃?xì)庥?jì)量；氣體質(zhì)量分析；泄漏氣測(cè)試；火炬氣的監(jiān)控。

3、電力行業(yè)

質(zhì)量流量控制器應(yīng)用于燃料系統(tǒng)中氣體分配過程中的氣體測(cè)量；鍋爐及輔助系統(tǒng)中各種氣體的測(cè)量；燃?xì)鉅t中氣體測(cè)量；氫氣測(cè)量；電廠高爐的一次風(fēng)、二次風(fēng)的測(cè)量。

4、化學(xué)行業(yè)

煙氣循環(huán)監(jiān)測(cè)；采樣系統(tǒng)中氣體流量計(jì)量；引風(fēng)機(jī)的氣體流量計(jì)量；化肥廠氨氣測(cè)量；電池工廠各種氣體流量測(cè)量。

5、冶金行業(yè)

質(zhì)量流量控制器應(yīng)用于鋼鐵廠加氣測(cè)量；煉鐵廠高爐煤氣的測(cè)量；焦化廠焦?fàn)t煤氣的測(cè)量；軋鋼廠加熱爐燃?xì)猓ǜ郀t煤氣、焦化煤氣等）的測(cè)量控制；熱處理淬火爐等的氫、氧、氮等氣體的控制。

6、紙漿與造紙行業(yè)

廢水處理系統(tǒng)中氣體的測(cè)量；煙道流量監(jiān)控；鍋爐回收二次/三次空氣；鍋爐的燃?xì)夂涂諝馑惋L(fēng)測(cè)量。

7、食品行業(yè)

質(zhì)量流量控制器應(yīng)用于加工操作中新鮮空氣的加入；

8、環(huán)保

質(zhì)量流量控制器應(yīng)用于沼氣利用過程中的氣體測(cè)量；污水處理過程中曝氣池的氣體測(cè)量；煙筒煙道排氣監(jiān)測(cè)SO2和NOX的排量。

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流量控制器容易受這幾個(gè)方面的影響

質(zhì)量流量控制器是一種測(cè)量氣體流量的儀表，其測(cè)量值不因溫度或壓力的波動(dòng)而失準(zhǔn)，不需要溫度壓力補(bǔ)償，可根據(jù)需要進(jìn)行流量設(shè)定，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?？梢缘乜刂茪怏w的給定量，這對(duì)很多工藝過程的流量控制，是用于對(duì)于不同氣體的比例控制。直接測(cè)量氣體的質(zhì)量流量，輸出質(zhì)量流量信號(hào)，不用其他設(shè)備。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(duì)于使用腐蝕性氣體和特殊氣體,需要恰當(dāng)選擇型號(hào)和密封材料?？梢缘臏y(cè)量微小流量，采用分流裝置，又可以測(cè)量大流量，而且溫度，壓力范圍很大。

一、壓力狀況

在加氣機(jī)中使用的質(zhì)量流量控制器測(cè)量的氣體的壓力不低于20MPa，壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大氣壓。高壓改變了振動(dòng)管的內(nèi)應(yīng)力，提高了彈性管的等效剛度，從而使振動(dòng)管的振動(dòng)頻率增大，兩管的相位差減??；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，這也對(duì)相位差有影響。溫度傳感元件用于檢測(cè)氣體溫度，加熱器則通過改變電流來保持其溫度與被測(cè)氣體的溫度之間有一個(gè)恒定的溫度差。

二、溫度影響

用于加氣機(jī)的CMF工作溫度遠(yuǎn)低于室溫，溫度影響必須考慮；介質(zhì)溫度或環(huán)境溫度變化會(huì)改變測(cè)量振動(dòng)管的楊氏模量和影響零漂的結(jié)構(gòu)等各種因素。

三、流速問題

壓縮氣體密度低，流速快，其影響不能忽略。理想情況下，流速增大則振動(dòng)管的振動(dòng)頻率減小。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性因素進(jìn)行補(bǔ)償。

流量控制器

數(shù)字化質(zhì)量流量控制器內(nèi)置MCU多功能微處理器, 可以對(duì)采集到的流量信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理, 進(jìn)行溫度線性校正, 具有比模擬式產(chǎn)品更高的精度和線性性能。數(shù)字化的PID控制功能, 能提高穩(wěn)定性和智能化地改變響應(yīng)特性。串行通訊, 使MFC更便于進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制。提高開表率在儀表設(shè)備管理中，開表率的定義是：(儀表總臺(tái)數(shù)一未正常使用的儀表臺(tái)數(shù))/儀表總臺(tái)數(shù)。數(shù)字化智能化的MFC逐步替代全模擬的MFC, 這是技術(shù)發(fā)展的必然潮流。