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热式质量流量控制器对气体流量测量和控制的具体步骤

更新时间:2023-09-27   点击次数:465次
  热式质量流量控制器是一种常用于气体流量控制的设备,它通过测量气体的热量传导能力来实现对气体流量的精确控制。利用了热量传导定律,即在给定的空间内,当流过相同截面积的两侧的气体温度差固定时,其热量传导速率与流量成正比。
  

 

  热式质量流量控制器通过以下步骤实现对气体流量的测量和控制:
  
  1.提供恒定的加热功率:控制器内部配备了一个或多个加热丝,通过电流加热丝,使其保持恒定的温度。
  
  2.测量温度差:在加热丝的上游和下游位置设置温度传感器,分别测量两处的温度。由于气体流经加热丝时会带走部分热量,因此上游和下游位置的温度存在差异。
  
  3.计算流量:根据测得的温度差、加热功率以及气体的热导率等参数,计算出流经流量控制器的气体流量。
  
  4.反馈控制:将计算得到的流量与设定值进行比较,通过调节控制阀门的开度,使得实际流量接近设定值。
  
  主要组成部分构成:
  
  1.流量传感器:包括加热丝和温度传感器。加热丝通常由细丝或薄膜形成,具有较高的电阻率和快速响应特性;温度传感器可采用热电阻或热敏电阻等。
  
  2.控制阀门:用于调节气体流量,通常采用电磁阀控制阀门的开度。
  
  3.控制电路:包括测量电路、计算电路和反馈控制电路等,用于实时采集和处理温度、电流信号,并进行流量计算和控制。
  
  热式质量流量控制器的工作过程如下:
  
  1.初始化:在启动前,先对质量流量控制器进行初始化,包括校准和零点调整等。
  
  2.测量和计算:启动后,加热丝开始工作,通过测量上游和下游位置的温度,计算出实际流量值。
  
  3.控制阀调节:将实际流量值与设定值进行比较,根据差异调节电磁阀门的开度,使实际流量逐渐接近设定值。
  
  4.反馈控制:通过不断的测量和调节,实现精确的流量控制。同时,控制电路会监测控制阀门的工作状态和温度变化等,以保证系统的稳定性和可靠性。
  
  适用于以下场景:
  
  1.实验室研究:用于气体进样、流量控制和调节等实验需求。
  
  2.半导体制造:用于气体送入、化学蚀刻、气相沉积等过程的流量控制。
  
  3.环境监测:用于气体排放、燃烧过程的流量控制和检测。
  
  4.化学工程:用于化学反应、气体供应系统等的流量控制和调节。
  
  5.医疗器械:用于气体输送、呼吸机等医疗设备中的流量控制。