什么是流量控制器？

質(zhì)量流量計(jì)，即Mass Flow Meter（縮寫為MFM）, 是一種準(zhǔn)確測(cè)量氣體流量的儀表，其測(cè)量值不因溫度或壓力的波動(dòng)而失準(zhǔn)，不需要溫度壓力補(bǔ)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(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。簡(jiǎn)單地說,質(zhì)量流量控制器就是一個(gè)穩(wěn)流裝置, 是一個(gè)可以手動(dòng)設(shè)定或與計(jì)算機(jī)聯(lián)接自動(dòng)控制的氣體穩(wěn)流裝置。由于金屬密封的MFC價(jià)格較高,通常要求不高的場(chǎng)合,均采用橡膠密封的MFC。

質(zhì)量流量計(jì)工作原理

質(zhì)量流量計(jì)是采用感熱式測(cè)量，通過分體分子帶走的分子質(zhì)量多少?gòu)亩鴣頊y(cè)量流量，因?yàn)槭怯酶袩崾綔y(cè)量，所以不會(huì)因?yàn)闅怏w溫度、壓力的變化從而影響到測(cè)量的結(jié)果。質(zhì)量流量計(jì)是一個(gè)較為準(zhǔn)確、快速、可靠、穩(wěn)定、靈活的流量測(cè)量?jī)x表，在石油加工、化工等領(lǐng)域?qū)⒌玫礁訌V泛的應(yīng)用，相信將在推動(dòng)流量測(cè)量上顯示出巨大的潛力。質(zhì)量流量計(jì)是不能控制流量的，它只能檢測(cè)液體或者氣體的質(zhì)量流量，通過模擬電壓、電流或者串行通訊輸出流量值。但是，質(zhì)量流量控制器，是可以檢測(cè)同時(shí)又可以進(jìn)行控制的儀表。質(zhì)量流量控制器本身除了測(cè)量部分，還帶有-個(gè)電磁調(diào)節(jié)閥或者壓電閥，這樣質(zhì)量流量控制本身構(gòu)成-個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，用于控制流體的質(zhì)量流量。質(zhì)量流量控制器的設(shè)定值可以通過模擬電壓、模擬電流，或者計(jì)算機(jī)、PLC 提供。質(zhì)量流量控制器具有體積小,數(shù)字化程度高,安裝方便,測(cè)雖確等優(yōu)點(diǎn)。

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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來表示，是現(xiàn)今為數(shù)不多的用來描述響應(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)的無理數(shù)，其值為2.72，所以1-1/e即為設(shè)定值的63.2%。雖然該定義是一個(gè)物理標(biāo)準(zhǔn)，可能說明不了什么問題，因?yàn)橛嘞碌脑O(shè)定值的36.8%所花費(fèi)的時(shí)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?流量控制器內(nèi)存在水汽有多糟解決方法如果ALICAT質(zhì)量流量控制器內(nèi)滲入水汽，情況則不至于那么糟。質(zhì)量流量控制器僅用了7.4毫秒便到達(dá)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(dá)90%所需要的時(shí)間。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(shí)際的控制性能等同。如下圖所示，ALICAT?流量器安裝使用注意事項(xiàng)安裝姿勢(shì)（方向）1）熱分布式大部分熱分布式TMF的流量傳感器可任何姿勢(shì)（水平、垂直或傾斜）安裝，有些儀表只要安裝好后在工作條件壓力、溫度下作電氣零點(diǎn)調(diào)整。質(zhì)量流量控制器用了11.4毫秒到達(dá)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(dá)90%所用的時(shí)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)。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。流量控制器容易受這幾個(gè)方面的影響質(zhì)量流量控制器是一種測(cè)量氣體流量的儀表，其測(cè)量值不因溫度或壓力的波動(dòng)而失準(zhǔn)，不需要溫度壓力補(bǔ)償，可根據(jù)需要進(jìn)行流量設(shè)定，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。