气体质量流量控制器

一、什么是质量流量计，什么是质量流量控制器？

质量流量计，即Mass Flow Meter（缩写为MFM）, 是一种精确测量气体流量的仪表，其测量值不因温度或压力的波动而失准，不需要温度压力补偿。质量流量控制器, 即Mass Flow Controller（缩写为MFC）, 不但具有质量流量计的功能，更重要的是，它能自动控制气体流量，即用户可根据需要进行流量设定，MFC自动地将流量恒定在设定值上，即使系统压力有波动或环境温度有变化，也不会使其偏离设定值。因此，简单地说气体质量流量控制器就是一个稳流装置, 是一个可以手动设定或与计算机联接自动控制的气体稳流装置。

二、气体质量流量控制器的原理是什么？

气体质量流量控制器是由流量传感器、分流器通道、流量调节阀门和放大控制器等部分组成。质量流量控制器的剖面结构图见图

1。气体流量传感器采用毛细管传热温差量热法原理测量气体的质量流量(无需温度压力补偿)。将传感器加热电桥测得的流量信号送入放大器放大, 放大后的流量检测电压与设定电压进行比较, 再将差值信号放大后去控制调节阀门，闭环控制流过通道的流量使之与设定的流量相等。

分流器决定主通道的流量。与质量流量控制器配套的流量显示仪上设置有稳压电源,数字电压表, 设定电位器, 外设、内设转换和三位阀控开关等。气体质量流量控制器与流量显示仪连接后的工作原理。

三、什么情况下用质量流量计, 什么情况下用质量流量控制器 ? 

一般而言，仅对流量进行计量或监测时，用质量流量计；需要对流量进行控制时，用质量流量控制器。某些测量场合，用二者皆可，如对毛细管流通能力的测量,当定压测流的时候, 用质量流量计; 当定流测压时, 需要用质量流量控制器。注意, 当质量流量控制器处于清洗状态时, 也可以当质量流量计使用, 只不过气压降要比普通质量流量计大一些。

四、气体质量流量控制器的主要优点是什么？

(1)  流量的测量和控制不因温度或压力的波动而失准。

对于多数流量测控系统而言，很难避免系统的压力波动及环境和介质的温度变化。对于普通的流量计，压力及温度的波动将导致较大的误差；对于质量流量计 / 质量流量控制器，则一般可以忽略不计。

(2)  测量控制的自动化

质量流量计 / 质量流量控制器可以将流量测量值以输出标准电信号输出。这样很容易实现对流量的数字显示﹑累积流量自动计量﹑数据自动记录﹑计算机管理等。对质量流量控制器而言，还可以实现流量的自动控制。通常, 模拟的MFC/MFM输入输出信号为0~+5V或4~20mA, 数字式MFC/MFM还配有RS232或RS485数字串行通讯口, 能非常方便地与计算机连接, 进行自动控制。

(3)  精确地定量控制流量

质量流量控制器可以精确地控制气体的给定量，这对很多工艺过程的流量控制﹑对于不同气体的比例控制等特别有用。

(4)  适用范围宽

有很宽的工作压力范围，我们的产品可以从真空直到10MPa; 可以适用于多种气体介质（包括一些腐蚀性气体，如HCL）；有很宽的流量范围，我们的产品最小流量范围可达0～5 sccm，最大流量范围可达0～200 slm。流量显示的分辨率可达满量程的0.1%, 流量控制范围是满量程的2~100% (量程比为-- 50:1)因此在很多领域得到广泛应用。

五、气体质量流量控制器在光纤制造中的应用

光纤公司在预制和拉伸过程中多次使用Alicat产品。在制作过程中，Alicat气体质量流量控制器可以控制燃料气体加热预制件，并帮助控制沉积的每一薄层，也可以控制实际的气体，沉积非常纯的玻璃。气体质量流量控制在拉伸过程中把氩气被输入炉区，防止燃烧。

大约每5毫秒，质量流量控制器中传感器的信号就会通过整个处理过程。根据不同的过程及操作压力，质量流量控制器的响应时长将限制在50毫内。在一秒钟内，燃烧器和冷却塔内的流量可能要调节200多次。

六、气体质量流量控制器怎样相连接？

气体质量流量控制器对于模拟的MFC, 一般需要在计算机上配A/D﹑D/A转换板, 模拟/数字转换用于接收流量测量值, 数字/模拟转换用于给出0-5VDC流量设定信号，这种转换板在工业控制产品市场上很容易买到；如果是MFC直接与计算机连接，需要用户自己提供±15V电源（要求电源抗干扰能力要强）；将“设定”线接计算机D/A输出；将“流量检测”线接计算机A/D输入端；MFC信号地与计算机信号线连结即可。

如果MFC通过流量显示仪与计算机连接，将流量显示仪的“外设”线接计算机D/A输出；将“流量检测”线接计算机A/D输入端；显示仪的信号地与计算机信号线连结即可，当然这需要另外配相应的软件。

七、气体质量流量控制器的发展情况如何? 有些什么特点？

早在上世纪八十年代末期, 现在在国外, 有逐步普及的趋势。在国内, 2004年中法合资的七星弗洛尔公司已有AFC系列数字化气体质量流量控制器批量投产。

气体质量流量控制器有两种类型, 一种是数字模拟兼容产品, 一种是全数字化产品。数字模拟兼容类产品采用与模拟流量计一样的±15V电源, 输入输出信号除了有模拟的+5VDC信号外, 还具有RS232/RS485串行通讯口。数字模拟兼容的MFC当设置为模拟式时, 可以直接替换模拟式MFC, 无需做其它更改。全数字化类型产品通常采用24VDC单电源, 没有模拟输入输出信号, 只有现场总线通讯信号。

气体质量流量控制器内置多功能微处理器, 可以对采集到的流量信号进行数字化处理, 进行温度线性校正, 具有比模拟式产品更高的精度和线性性能。数字化的PID控制功能, 能提高稳定性和智能化地改变响应特性。串行通讯, 更便于进行计算机系统控制，这是技术发展的必然潮流。以上就是气体质量流量控制器的详情介绍，更多产品详情内容请关注“质量流量控制器”栏目。