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定的流量相等。分流器決定主通道的流量。通常流體密度變化小，可以認為流速與流體質(zhì)量流量正比，因此流速的補償可以轉(zhuǎn)化為流量變化的非線性因素進行補償。與質(zhì)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(nèi)設轉(zhuǎn)換和三位閥控開關(guān)等。氣體質(zhì)量流量控制器與流量顯示儀連接后的工作原理。

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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)需要進行流量設定，MFC自動地將流量恒定在設定值上，即使系統(tǒng)壓力有波動或環(huán)境溫度有變化，也不會使其偏離設定值。質(zhì)量流量控制器（Mass Flow Controller縮寫為MFC）用于對于氣體或者液體的質(zhì)量流量進行精密測量和控制。擴散，氧化，分子束外延，CVD，等離子刻蝕，濺射，離子注入，以及真空鍍膜設備，光纖熔煉，微反應裝置，混氣配氣系統(tǒng)，毛細管測量氣象色譜儀，光導纖維制造設備中。并廣泛用于石油化工。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。冶金，制藥等。特點：精度高，重復性好。

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流量控制器的性能特點

可按設計或?qū)嶋H要求設定流量，能自動消除系 統(tǒng)的壓差波動，保持流量不變。

克服系統(tǒng)冷熱不均現(xiàn)象，提高供熱(供冷)質(zhì)量。

完全解決近端壓差大，遠端壓差小的矛盾。

減少系統(tǒng)循環(huán)水量，降低系統(tǒng)阻力。

減少設計工作量，不需要對管網(wǎng)進行繁瑣的水力平衡計算。

降低調(diào)網(wǎng)難度，把復雜的調(diào)網(wǎng)工作簡化為簡單的流量分配。

免除多熱源管網(wǎng)熱源切換時的流量再分配工作。

流量顯示值均為測試臺上隨機標定，流量(m3/h) 。

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流量控制器的控制響應速度

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時間的標準之一，即：控制器到達設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即為設定值的63.2%。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?流量控制器基本原理通過測量氣體流經(jīng)流量器內(nèi)加熱元件時的冷卻效應來計量氣體流量的。質(zhì)量流量控制器僅用了7.4毫秒便到達了設定值的63.2%。

任意設定值百分比變化區(qū)域

不少質(zhì)量流量控制器的技術(shù)參數(shù)采用設定值某一百分比區(qū)間內(nèi)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。由于和后的 10%控制響應曲線變化，由此而得出的控制響應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，如果按照從設定值10%到達90%所用的時間來定義設備響應速度的話，那么結(jié)論是6~7毫秒。氣體流經(jīng)振動管時，存在壓降，使得振動管受力不對稱，這也對相位差有影響。