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什么是流量控制器?
質(zhì)量流量計,即Mass Flow Meter(縮寫為MFM), 是一種準確測量氣體流量的儀表,其測量值不因溫度或壓力的波動而失準,不需要溫度壓力補償。
質(zhì)量流量控制器, 即Mass Flow Controller(縮寫為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(shè)定,MFC自動地將流量恒定在設(shè)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(shè)定值。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。通常氣體質(zhì)量流量控制器接觸工作氣體的濕材料為316L不銹鋼、聚四氟乙烯和密封材料等,密封材料又分為金屬密封和橡膠密封兩大類。
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)圖見圖1。氣體流量傳感器采用毛細管傳熱溫差量熱法原理測量氣體的質(zhì)量流量(無需溫度壓力補償)。將傳感器加熱電橋測得的流量信號送入放大器放大, 放大后的流量檢測電壓與設(shè)定電壓進行比較, 再將差值信號放大后去控制調(diào)節(jié)閥門,閉環(huán)控制流過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。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)換和三位閥控開關(guān)等。應(yīng)用于高壓氣體時流量傳感器則寧可選擇水平安裝,因為這樣便于做到調(diào)零的零偏置。氣體質(zhì)量流量控制器與流量顯示儀連接后的工作原理。
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(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??梢缘臏y量微小流量,采用分流裝置,又可以測量大流量,而且溫度,壓力范圍很大。