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流量控制器的原理是什么?
質量流量控制器由流量傳感器、分流器通道、流量調節(jié)閥門和放大控制器等部分組成。質量流量控制器的剖面結構圖見圖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量流量(無需溫度壓力補償)。標定曲線利用傳熱學理論,結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。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定電壓進行比較, 再將差值信號放大后去控制調節(jié)閥門,閉環(huán)控制流過通道的流量使之與設定的流量相等。分流器決定主通道的流量。與質量流量控制器配套的流量顯示儀上設置有穩(wěn)壓電源,數(shù)字電壓表, 設定電位器, 外設、內設轉換和三位閥控開關等。氣體質量流量控制器與流量顯示儀連接后的工作原理。
質量流量計如何工作的
熱式氣體質量流量計件由兩個插入流體管道中的圓柱形探頭構成。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。質量流量控制器(MassFlowController縮寫為MFC)用于對于氣體或者液體的質量流量進行精密測量和控制。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、熱探頭向測量桿構架的導熱02隨著構架材料導熱系數(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一桿構架的橫截面積;A―桿構架導熱系數(shù)。 3、熱式氣體質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,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。
流量控制器的主要優(yōu)點是什么?
(1) 流量的測量和控制不因溫度或壓力的波動而失準。
對于多數(shù)流量測控系統(tǒng)而言,很難避免系統(tǒng)的壓力波動及環(huán)境和介質的溫度變化。對于普通的流量計,壓力及溫度的波動將導致較大的誤差;對于質量流量計 / 質量流量控制器,則一般可以忽略不計。
(2) 測量控制的自動化
質量流量控制器可以將流量測量值以輸出標準電信號輸出。這樣很容易實現(xiàn)對流量的數(shù)字顯示﹑累積流量自動計量﹑數(shù)據(jù)自動記錄﹑計算機管理等。流量控制器安全使用準則①質量流量控制器應用的成功與否,與安裝有直接關系。對質量流量控制器而言,還可以實現(xiàn)流量的自動控制。通常, 模擬的MFC/MFM輸入輸出信號為0~ 5V或4~20mA, 數(shù)字式MFC/MFM還配有RS232或RS485數(shù)字串行通訊口, 能非常方便地與計算機連接, 進行自動控制。
(3) 地定量控制流量
質量流量控制器可以地控制氣體的給定量,這對很多工藝過程的流量控制﹑對于不同氣體的比例控制等特別有用。
(4) 適用范圍寬
有很寬的工作壓力范圍,我們的產(chǎn)品可以從真空直到10MPa; 可以適用于多種氣體介質(包括一些腐蝕性氣體,如HCL);有很寬的流量范圍,我們的產(chǎn)品流量范圍可達0~5 sccm,流量范圍可達0~200 slm。任意設定值百分比變化區(qū)域不少質量流量控制器的技術參數(shù)采用設定值某一百分比區(qū)間內的變化來定義設備響應速度,比如:從設定值的10%到達90%所需要的時間。流量顯示的分辨率可達滿量程的0.1%, 流量控制范圍是滿量程的2~100% (量程比為-- 50:1), 因此在很多領域得到廣泛應用。
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