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。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)定或與計算機聯(lián)接自動控制的氣體穩(wěn)流裝置。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(yīng)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(shè)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(shè)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；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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流量控制器的控制響應(yīng)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(yīng)時間的標準之一，即：控制器到達設(shè)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2.72，所以1-1/e即為設(shè)定值的63.2%。②在進口端置一金屬（或塑料）網(wǎng)，可有效地改善流速分布畸變，得到分布均勻的氣流。雖然該定義是一個物理標準，可能說明不了什么問題，因為余下的設(shè)定值的36.8%所花費的時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90%所需要的時間。表4列舉Sierra公司對帶測量管浸入式TMF所規(guī)定的上直管段長度。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。

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流量控制器

怎樣選擇流量顯示單位？

我們的流量顯示儀一般提供三種流量顯示單位，即百分比﹑SCCM﹑SLM。把好氣體質(zhì)量流量控制器的安裝環(huán)節(jié)，減少或消除機械應(yīng)力、機械扭力和機械振動等對該流量計使用的影響。出廠前根據(jù)用戶的要求設(shè)定。按百分比顯示的方式，即是將 MFM / MFC 的流量測量值按其占滿量程的百分比來顯示，例如，規(guī)格為50SCCM的MFM/MFC，當顯示值為80%時，實際的流量為40SCCM。對任何一種規(guī)格的MFM/MFC，滿量程值都顯示為100%。這種方式通用性好，可配不同量程的MFM/MFC，但不直觀，有的用戶不習慣。

按 SCCM或 SLM顯示，出廠時對流量顯示的范圍與相應(yīng)的MFM/MFC的量程進行匹配，使用時顯示值即是流量值，很直觀，符合習慣，為多數(shù)用戶所采用。 匹配好后，原則上也能接其它量程的MFM/MFC使用，只是顯示值需要修正。