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我們來談一下什么是質量流量計和質量流量控制器?

所屬分類:公司頭條    發布時間: 2022-08-16    作者:質量流量控制器
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 質量流量計,即Mass Flow Meter(MFM), 是一種..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。

質量流量控制器, 即Mass Flow Controller(MFC), 不但具有質量流量計的功能,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,即使系統壓力有波動或環境溫度有變化,也不會使其偏離設定值。

怎么理解質量流量計 / 質量流量控制器的流量單位?

氣體質量流量單位一般以SCCM(Standard Cubic Centimeter per Minute,每分鐘標準毫升)和SLM(Standard Liter per Minute,每分鐘標準升)來表示。這意味著,這種儀表在不同的使用條件下,指示的流量均是標準狀態下的流量。這是這種儀表和其它流量計的重要區別,也是SCCM﹑SLM不同于mL/min﹑L/min 之處。

對多數用戶而言,體積流量的表示方法很符合習慣﹑便于使用,但也有用戶需要知道單位時間內流過介質的質量(如g/min),這個要求是很容易實現的。因為標準狀態下的氣體密度可以方便地查到,因而簡單地作一個乘法(以密度乘以SLM)即可實現。




什么情況下用質量流量計, 什么情況下用質量流量控制器 ?


一般而言,僅對流量進行計量或監測時,用質量流量計;需要對流量進行控制時,用質量流量控制器。某些測量場合,用二者皆可,但質量流量控制器更好用。例如,后面講到的測量小孔直徑﹑閥門泄漏量﹑工件(如毛細管)流通量等。


質量流量計 / 質量流量控制器的主要優點是什么?


(1)流量的測量和控制不因溫度或壓力的波動而失準?! τ诙鄶盗髁繙y控系統而言,很難避免系統的壓力波動及環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  質量流量計 / 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。這樣很容易實現對流量的數字顯示﹑累積流量自動計量﹑數據自動記錄﹑計算機管理等。對質量流量控制器而言,還可以實現流量的自動控制。(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,我們的產品.小流量范圍可達0~5 SCCM,.大流量范圍可達0~250SLM。流量顯示的分辨率可達滿量程的0.1%,因此在很多領域得到應用。(5)準確度高﹑重復性好  我們的產品準確度可達±2%F.S.或±1%F.S.,重復性為±0.2%F.S.。(6)體積小巧﹑安裝方便﹑操作簡單(7)技術先進,符合發展潮流

質量流量控制器




質量流量計 / 質量流量控制器的主要缺點有哪些?


(1)價格較高。

對于用慣了轉子流量計的用戶來說,質量流量計的確顯得貴一些。

(2)維護費用較高

原則上講,對于計量產品應當定期標定;產品的故障率盡管不同品牌不盡相同,但出現故障的可能都存在,因而一般是需要一些標定﹑維修費用的。由于各生產廠家收費政策不同﹑用戶使用情況不同﹑產品故障率也不一樣,因而用戶的維護費支出可能有差別。

(3)生產難度較大

質量流量計 / 質量流量控制器是高技術產品,其生產難度是相當大的,這也是多年來我國嘗試開發者很多﹑真正成功者極少的原因之一。由于其生產難度大,品質保證難度也大,因而用戶在選購時要小心謹慎,避免帶來無盡的煩惱。

(4)某些情況下可能造成氣路堵塞

當質量流量控制器出現某些故障,或氣源不潔導致傳感器或分流器堵塞,或因操作失誤,均有可能造成氣路堵塞。對有的用戶而言,應當特別給以注意,既要選擇合適的型號,又要正確進行系統設計和正確使用。




選擇產品和訂貨時應當注意什么?


這一點關系到用戶的切身利益,涉及的問題也比較多,因而我們盡可能地給以祥盡﹑客觀的回答。(1) 注意選擇正確的量程  將您需要的流量換算成標準狀態下的流量(質量流量)?! 「鶕S家提供的質量流量轉換系數表,將您所用氣體的質量流量值換算成與氮氣(標定氣體)等價的質量流量值。如果您希望按您實際使用的氣體標定,請向廠家說明。有關質量流量轉換系數的問題,以下還有進一步解答?! 〈_定所需標準量程。廠家一般有自己的各種規格的標準量程,您實際使用的流量.大值應接低于某個標準量程值。標準量程的選取要避免過大或過小。質量流量的誤差指標是按滿量程值的百分比規定的,如果實際流量較小而量程值選取過大,則測量值的相對誤差較大。(2)注意選擇正確的工作壓力指標  D07系列產品可以在真空或高壓條件下工作,但不同的產品工作壓力指標可能不同,注意選擇適合自己的產品?! ≠|量流量控制器(MFC)除.大工作壓力之外,還有另一項工作壓力指標:工作壓差,即MFC進氣端和出氣端之間的壓差,選型時要注意,使用時也要注意。(3)注意選擇合適的精度指標  準確度﹑線性﹑重復精度是比較重要的幾項指標,其中重復精度在很多應用場合尤為重要。指標不一定追求.高,應考慮自己的實際需要。(4)注意選擇合適的響應時間指標  有的應用系統對MFC的響應時間有較高的要求,用戶應根據自己的情況加以考慮。在考慮響應時間指標的同時,還應注意其響應過程及動態特性。(5)注意對安裝位置有無要求 有的廠家的產品要求必須水平位置安裝。(6)注意產品的動態響應特性  某些系統對流量的動態響應特性有較高的要求,在這種情況下,用戶應當深入了解具體產品的響應特性。(7)注意零點的穩定性  對于計量產品而言,零點的穩定性是非常重要的,也是較難保證的。不同的產品零點穩定性可能是不一樣的。(8)注意適用范圍  MFM/MFC 對使用的環境及介質溫度﹑氣源壓力﹑介質(特別是使用對腐蝕性氣體)情況等均有一定適用范圍,請注意閱讀說明書或向廠家咨詢。(9)訂貨應注明:產品名稱、型號、流量規格、標定氣體、使用氣體(特別是腐蝕性氣體)、接頭形式和數量。


買質量流量計 / 質量流量控制器時,還需要買其它配套產品嗎?  一般需要流量顯示儀與之配套使用。流量顯示儀為MFM/MFC提供工作電源,進行流量顯示,對MFC進行流量設定操作。如果將MFM/MFC直接和計算機測控系統相連,視情況也可以不配流量顯示儀。

另外根據系統的需要可以選購截止閥﹑過濾器﹑干燥器﹑單向閥﹑管接頭﹑減壓器﹑背壓閥等。

一定要按實際使用氣體標定顯示嗎?

不一定。按實際實際使用氣體標定顯示,顯示的是實際氣體的流量, 比較直觀。但在很多的實際應用場合,只需要找到一個合適的流量參數并保證測量和控制的重復性,至于該氣體的實際質量流量是多少,用戶并不是特別關心。在這種情況下,您直接使用廠家的標準出廠產品(氮氣標定顯示)也可以。當然,如前面所提到的,您在選定流量規格時,需要換算一下,以選擇合適的量程。對于某些用戶,同一個產品有時可能會通不同的氣體,這種情況下,直接使用氮氣標定出廠的產品更方便。

可以用于多組分氣體嗎?  對于固定比例的多組分氣體是沒有問題的,但對于比例不定的多組分氣體則不一定好用。

怎樣進行不同氣體的質量流量換算?

產品出廠一般是按氮氣標定﹑按氮氣流量確定流量規格。用同一規格的MFM/MFC測量不同的氣體,當流量檢測值相同時,實際的流量值可能不同。我們在說明書中給出了不同氣體相對于標定氣體(氮氣)的質量流量轉換系數?! ∪绻褂玫漠a品是標準出廠產品(按氮氣標定顯示),而需要知道實際使用氣體的質量流量時,先在產品說明書中找到實際使用氣體的轉換系數。在測量過程中,以此系數乘以流量顯示值即是實際使用氣體的質量流量;反之,在確定所購產品的量程時,以實際使用氣體的.大期望流量值除以轉換系數,即是相應的氮氣標定產品的流量值?! 】諝?、O2﹑H2﹑CO﹑HCL、HF等氣體,其轉換系數約為1.0 , 一般可直接用按氮氣標定顯示的產品,不必換算?! τ诙嘟M分氣體,其流量轉換系數可以用技術說明書附錄中提供的公式進行計算。有問題請向廠家咨詢。

怎樣和計算機相連接?  計算機可以直接和MFM/MFC相連,也可以和流量顯示儀相連。

一般需要在計算機上配A/D﹑D/A轉換板用于接收流量測量值和給出流量設定信號,這種轉換板在工業控制產品市場上很容易買到;如果您沒有買流量顯示儀,則還需要配置±15V的直流電源向MFM/MFC供電;然后按照MFM/MFC或流量顯示儀的輸入輸出信號定義,使之與A/D﹑D/A轉換板正確相連。另外還需要相應的軟件。

MFM/MFC的使用方面有什么注意事項?

(1)注意閱讀產品說明書及有關資料

(2)注意系統設計

用戶購買MFM/MFC后,往往要組建一個系統。建議在系統設計時,不要僅僅考慮功能的實現,還要考慮系統的可靠性﹑安全性﹑易操作性﹑易維護性﹑易擴充性等因素。以下給出幾點具體建議:

A.對于反應系統,建議在MFC的出氣端加裝單向閥,以防止異常情況下反應物倒流損壞 MFC。

B.對于高壓系統,應在MFC的下游加裝背壓閥(或其它節流裝置)及壓力表,以便于保證MFC的工作壓差。

C.注意加裝過濾器,以凈化氣源,延長MFM/MFC的使用壽命。

D.對于硅烷這樣的遇空氣易形成結晶的氣體,應特別注意系統的密閉性(檢漏時不要忽視減 壓器),必要時設計吹洗旁路,隨時進行氮氣吹洗或正壓保持。

E.有高頻源的系統應注意屏蔽并特別注意處理好接地問題,例如采用單點接地。

F.對于高真空系統,注意氣路接頭盡量減少并采用VCR等接頭。

G.MFM/MFC的安裝位置應易于裝卸﹑檢測﹑調零,并安全可靠。

H.對可靠性要求極高的系統,應注意冗余設計。

(3)注意正確使用操作

對于比較復雜的系統或使用特殊氣體的系統,應當建立自己的操作規程。

(4)注意輕拿輕放妥善保管

MFM/MFC非常精密,應避免受到撞擊和振動。產品不用時注意放在較好的環境中妥善保管。

(5)注意定期標定

原則上應當定期標定。

(6)注意使用氣體與流量計的密封材料相適應

我廠生產的流量計通常采用的密封材料是氟橡膠,能適合大多數氣體的使用,包括HCL這樣的強腐蝕性氣體。但對于氨氣,必須使用耐氨橡膠;對于有機溶劑類氣體,如丙酮、甲苯等,必須使用硅橡膠;對于使用三氯化硼、三溴化硼等強腐蝕性介質,必須使用四氟密封或金屬密封的流量計。用戶在訂貨和使用中必須特別注意。

(7)注意保證MFC的工作壓差

即保證MFC進氣端和出氣端的壓力差在其指標范圍之內。常壓系統好保證,一般只要使用減壓器即可;高壓系統中一般要通過減壓器和背壓閥的結合使用來保證。

怎樣安裝連接?

MFM/MFC和氣路的連接,一般是用金屬管連接, 用我們隨機帶的雙卡套和螺母進行密封鎖緊,請看說明書。使用軟管的用戶,可以用一段金屬管過渡,或使用我們提供的專用接頭。MFM/MFC和流量顯示儀的連接,直接用我們提供的連接線連通即可。注意多通道流量顯示儀的各通道要和相應 MFM/MFC 一一對應,不要接錯。

我們的MFM/MFC與流量顯示儀的連接線,標準出廠長度是兩米,如果長度不夠請注意說明。

出現故障時怎么辦?(1)判斷故障是否來自MFM/MFC 本身。

在一個系統當中,如果流量測量或控制出現異常狀況,應當先仔細判斷故障出現在哪一部分,不要簡單地歸咎于MFM/MFC。我們發現過很多這樣的情況:故障的原因并不是來自于MFM/MFC自身,而是其它方面的問題使之不能正常工作,用戶在我們判斷故障時,可以參閱我們在技術說明書中提供的有關故障判斷和處理的內容。(2)和生產廠家聯系。

一般不要自行維修,除非您確實有把握。如果不是我們的產品,而您和該產品的生產廠家不好聯系,也可以找我們幫您看看。您可以直接把產品寄給我們。

零點變化了怎么辦?  如果零點的變化是一個比較固定的偏差,您可以自行調整零點(見說明書), 視情況也可以重新標定或不予理會; 如果零點總是不穩或長時間漂移, 應當送廠家修理。

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