質(zhì)量流量計如何工作的

熱式氣體質(zhì)量流量計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定流量計。標定方案示意圖。標定曲線利用傳熱學理論，結(jié)合熱式流量計應用的工況場合，對于實際的熱交換過程有： 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。假設流管橫置，熱探頭壁面與流體溫差為60*C，則當流體流速大于1m/s時，G/e2<0.1，此時自然對流換熱與由于流體運動所導致的受迫對流換熱相比十分微弱。實際測量中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)架的導熱02隨著構(gòu)架材料導熱系數(shù)的不同，02差別很大。在探頭設計中，盡可能采用導熱系數(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熱量。導熱量02計算公式如下：，dt A一桿構(gòu)架的橫截面積；流量控制器的控制響應速度物理時間常數(shù)物理時間常數(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時間的標準之一，即：控制器到達設定值某個百分比所需要的時間，被定義為1-1/e，其中e是作為自然對數(shù)底數(shù)的無理數(shù)，其值為2。A―桿構(gòu)架導熱系數(shù)。 3、熱式氣體質(zhì)量流量計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。

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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)需要進行流量設定，MFC自動地將流量恒定在設定值上，即使系統(tǒng)壓力有波動或環(huán)境溫度有變化，也不會使其偏離設定值。質(zhì)量流量控制器（Mass Flow Controller縮寫為MFC）用于對于氣體或者液體的質(zhì)量流量進行精密測量和控制。擴散，氧化，分子束外延，CVD，等離子刻蝕，濺射，離子注入，以及真空鍍膜設備，光纖熔煉，微反應裝置，混氣配氣系統(tǒng)，毛細管測量氣象色譜儀，光導纖維制造設備中。并廣泛用于石油化工。冶金，制藥等。對于三氯化硼等強腐蝕性氣體和MOCVD使用的金屬氧化物氣體建議采用金屬密封的MFC。特點：精度高，重復性好。

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流量控制器的穩(wěn)定控制時間

由于到達設定值后控制器可能會發(fā)生超調(diào)，所以通常制造商用到達設定值且穩(wěn)定后所需要的時間作為設備響應速度，并賦予波形振蕩幅度一個容許范圍。舉個例子， 容許范圍2%表示流量波動在設定值的2%以內(nèi)即為穩(wěn)定。一般質(zhì)量流量控制器的精度在0.5%~2%之間，但一些制造商卻將穩(wěn)定容許范圍擴大到10%。我們認為如果用戶要將流量控制在期望的設定值，那么其穩(wěn)定容許范圍也必須落在設備精度范圍內(nèi)。質(zhì)量流量控制器即使在惡劣的工作環(huán)境下也能表現(xiàn)出優(yōu)異的性能提高流量測量系統(tǒng)的可靠性用于安全聯(lián)鎖報警的流量儀表如果不可靠，應該聯(lián)鎖動作時不動作，容易釀成事故，不該動作時亂動作，容易導致不應有的停車，造成損失。如下面示波器截屏圖所示，控制器在27.6毫秒時到達了與設備精度(滿量程的1%)等同的穩(wěn)定容許范圍。

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