质量流量控制器
质量流量控制器是一种用于精确测量和控制气体或液体质量流量的设备。
产品特性
?1.高精度?
设定值精度可达0.5-1.0级,确保流量测量的准确性。
?2.多气体支持?
内置多种气体参数,无需转换系数,方便用户在不同气体间进行切换。
?3.快速响应?
响应时间500ms以下,能够迅速调整流量以满足需求。
?4.无需预热?
开机即可使用,即插即用,提高工作效率。
?5.压力和温度补偿?
内置的压力和温度传感器能够实时采集数据并进行补偿,确保流量测量的稳定性。
?6.坚固耐用?
采用金属外壳设计,具有较强的抗干扰能力和耐用性。
组成部分
1.流量传感器
这是质量流量控制器的核心部件,用于精确测量流体的流量。流量传感器通常采用热式质量流量计,其原理是根据流体的质量流量与加热元件的热耗散之间的比例来测量流量。
2.流量调节阀
质量流量控制器通过调节阀来控制流体的流量。调节阀通常采用电动或气动方式进行驱动,可以根据控制信号或预设程序来调节阀门的开度和流量。
3.放大控制电路
放大控制电路将流量传感器的信号进行放大和调节,以便更好地控制流量。它通常包括放大器、滤波器、运算放大器等元件,以实现信号的放大、滤波和比较等功能。
4.分流器控制通道
用于将流体分成两个或更多的分支流,以实现多个流量的同时控制。通常由分流器、阀门、管道等组成,可以根据实际需要配置成不同的分流模式。
5.显示和控制系统
质量流量控制器通常配备有数字显示或模拟指示器,用于实时显示流体的流量和其他参数。同时,它还具有各种控制功能,如自动控制、手动控制、报警提示等。
6.压力传感器和温度传感器
这些传感器用于补偿因温度和压力引起的体积流量和质量流量间的差异,提供更加准确和稳定的流量测量和控制。
7.电路设计和软件算法
这些部分负责处理传感器信号,并通过精密电磁比例调节阀自动控制气体流量。
工作原理
质量流量控制器(MFC)的工作原理基于多种技术,包括热传导原理、质量守恒定律和毛细管传热温差量热法等。其核心功能是根据质量流量来调节气体流量,具体工作原理如下:
1.热传导原理
通过测量气体在加热元件上的热传导效应来计算气体的质量流量。传感器部分包括加热元件和温度传感器,用于测量气体的热传导效应并转换为质量流量信号。调节阀则根据流量信号调整通道的横截面积,从而控制气体的流量。
2.质量守恒定律
MFC通过流量计测量介质的质量流量,并将测量信号传递给控制阀。控制阀根据接收到的信号调整自身的开度,以实现期望的质量流量。同时,压力传感器用于监测介质在流量计和控制阀之间的压力,并将压力信号反馈给控制系统,以保持流量的稳定性。
3.毛细管传热温差量热法
这种方法通过测量气体通过毛细管时带走的热量来计算质量流量。传感器感知气体带走的热量,并将检测的流量信号送入电桥,电桥将流量信号转换为电信号,电信号经放大器放大后与设定电压进行比较,再控制调节阀门,实现闭环控制流过通道的流量。
维护保养
1.定期清洁传感器和管道
定期清洁传感器表面和管道内部,避免灰尘、油污、杂质等的污染,防止堵塞和影响测量精度。
2.检查传感器外观
仔细检查传感器的外观是否有损坏,如探头是否有变形、划伤、腐蚀等情况。
3.校准传感器温度
定期检查和校准传感器温度,确保传感器能够准确测量气体温度。
4.检查密封情况
检查流量计与管道之间的连接处是否有气体泄漏。
5.检查管道振动情况
管道的振动可能会影响流量计的正常工作,导致测量误差。建议将管道用支架固定,避免作业时出现振荡现象。
6.检查电气连接
定期检查电气连接是否松动,确保信号传输稳定。
7.校准和检测
定期对气体质量流量控制器进行校零和校准,确保测量准确性。校准周期一般为每6个月一次,必要时可进行全量程标定。
8.环境控制
检查流量计周围的环境温度和湿度是否在允许的工作范围内,避免温度和湿度波动影响测量精度。
9.电磁干扰检查
检查流量计周围是否有新的电磁干扰源,确保流量计的安全运行和抗干扰能力。
应用领域
1.半导体制造
在半导体制造过程中,MFC用于控制气体流量,确保精确的气体供应,满足半导体制造过程中的工艺要求。MFC广泛应用于化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、等离子体刻蚀和清洗等工艺中。
2.光刻和显影
在光刻过程中,MFC用于控制显影液和溶剂的流量,确保对光刻胶进行精确的涂覆和显影,提供稳定的流量输出,以保证光刻胶的质量和一致性。
3.气体分析仪器
MFC在气体分析仪器中用于控制样品气体的流量,提供精确的流量控制,以确保准确的气体分析结果。
4.实验室研究
在实验室研究中,MFC广泛应用于气体混合、反应控制和流程模拟等方面。研究人员可以通过调节MFC的流量来控制反应条件,以实现所需的实验目标。
5.化学工程
在化学工程领域中,MFC用于控制气体流量,以满足化学反应过程中的需求,确保反应的稳定性和一致性。
6.环保领域
在环境保护方面,MFC用于控制废气和废水处理中的流量,确保排放的废物能够达到环保标准,减少污染对环境的影响。
7.医疗行业
在医疗领域,MFC用于控制医疗气体混合物的流量,如医用气体混合物是给病人吸入的氧气、氧加二氧化碳、空气混合物等,这些混合物需要精确地配制,以确保病人的安全和治疗效果。
8.化工行业
在化学制品生产中,MFC用于控制不同化学物质的流量,以避免化学反应失控或产生有害物质,确保产品质量和安全生产。
9.电力行业
在电力工业中,MFC用于控制燃气流量,调节和控制燃气燃烧的过程和稳定性。