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(gè)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(gè)加熱器，在靠近壁面附近布置一個(gè)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(gè)熱電偶并用石墨填充。為更好的進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)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(shí)，探頭與周圍介質(zhì)處于近似的熱平衡狀態(tài)，這時(shí)流體、探頭、測(cè)量桿和管道組成一個(gè)傳熱系統(tǒng)，此時(shí)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(mén)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(chǎng)合，對(duì)于實(shí)際的熱交換過(guò)程有： 1、熱探頭與流體間的對(duì)流換熱對(duì)流換熱a包括受迫對(duì)流換熱和自然對(duì)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(shí)，G/e2<0.1，此時(shí)自然對(duì)流換熱與由于流體運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的受迫對(duì)流換熱相比十分微弱。實(shí)際測(cè)量中G/2<<1，可以忽略自然對(duì)流換熱的影響。 2、熱探頭向測(cè)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(duì)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；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。A―桿構(gòu)架導(dǎo)熱系數(shù)。 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(gè)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(lái)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(jì)的功能，更重要的是，它能自動(dòng)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(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。冶金，制藥等。對(duì)于三氯化硼等強(qiáng)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(diǎn)：精度高，重復(fù)性好。

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流量控制器的穩(wěn)定控制時(shí)間

由于到達(dá)設(shè)定值后控制器可能會(huì)發(fā)生超調(diào)，所以通常制造商用到達(dá)設(shè)定值且穩(wěn)定后所需要的時(shí)間作為設(shè)備響應(yīng)速度，并賦予波形振蕩幅度一個(gè)容許范圍。舉個(gè)例子， 容許范圍2%表示流量波動(dòng)在設(shè)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(kuò)大到10%。我們認(rèn)為如果用戶要將流量控制在期望的設(shè)定值，那么其穩(wěn)定容許范圍也必須落在設(shè)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(cè)量系統(tǒng)的可靠性用于安全聯(lián)鎖報(bào)警的流量?jī)x表如果不可靠，應(yīng)該聯(lián)鎖動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作，容易釀成事故，不該動(dòng)作時(shí)亂動(dòng)作，容易導(dǎo)致不應(yīng)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(shí)到達(dá)了與設(shè)備精度(滿量程的1%)等同的穩(wěn)定容許范圍。

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