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(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，數(shù)字氣體流量計(jì)哪里有，更重要的是，電子氣體流量計(jì)哪里有，它能自動控制氣體流量，即用戶可根據(jù)需要進(jìn)行流量設(shè)定，MFC自動地將流量恒定在設(shè)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(shè)定值。簡單地說，質(zhì)量流量控制器就是一個(gè)穩(wěn)流裝置， 是一個(gè)可以手動設(shè)定或與計(jì)算機(jī)聯(lián)接自動控制的氣體穩(wěn)流裝置。

流量控制器

質(zhì)量流量控制器在正常工作時(shí)，流體在旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)流動時(shí)會對管壁產(chǎn)生一個(gè)力，它是科里奧利在1832年研究水輪機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)的，流量計(jì)哪里有，簡稱科氏力。質(zhì)量流量計(jì)以科氏力為基礎(chǔ)，在傳感器內(nèi)部有兩根平行的T型振管，中部裝有驅(qū)動線圈，兩端裝有拾振線圈，變送器提供的激勵(lì)電壓加到驅(qū)動線圈上時(shí)，氣體流量計(jì)哪里有，振動管作往復(fù)周期振動，工業(yè)過程的流體介質(zhì)流經(jīng)傳感器的振動管，就會在振管上產(chǎn)生科氏力效應(yīng)，使兩根振管扭轉(zhuǎn)振動，安裝在振管兩端的拾振線圈將產(chǎn)生相位不同的兩組信號，這兩個(gè)信號差與流經(jīng)傳感器的流體質(zhì)量流量成比例關(guān)系。計(jì)算機(jī)解算出流經(jīng)振管的質(zhì)量流量。不同的介質(zhì)流經(jīng)傳感器時(shí)，振管的主振頻率不同，據(jù)此解算出介質(zhì)密度。安裝在傳感器器振管上的鉑電阻可間接測量介質(zhì)的溫度。

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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?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?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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