氣體流量控制器MFC300的核心部件包括流量傳感器、流量調(diào)節(jié)閥以及控制單元。流量傳感器負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通過(guò)管道的氣體質(zhì)量流量，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞給控制單元；控制單元?jiǎng)t根據(jù)預(yù)設(shè)的流量值與實(shí)際測(cè)量值之間的差異，通過(guò)調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)流量的精確控制。整個(gè)過(guò)程高度自動(dòng)化，能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應(yīng)和精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。
氣體流量控制器的工作原理主要基于毛細(xì)管傳熱溫差量熱法原理，通過(guò)傳感器加熱電橋測(cè)得的流量信號(hào)送入放大器放大，放大后的流量檢測(cè)電壓與設(shè)定電壓進(jìn)行比較，再將差值信號(hào)放大后去控制調(diào)節(jié)閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制流過(guò)通道的流量使之與設(shè)定的流量相等。這種控制器由流量傳感器、分流器通道、流量調(diào)節(jié)閥門(mén)和放大控制器等部分組成，無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償即可測(cè)量氣體的質(zhì)量流量。
具體來(lái)說(shuō)，氣流進(jìn)入進(jìn)氣管道后，大部分流量流過(guò)分流器通道，其中很小一部分進(jìn)入傳感器內(nèi)部的毛細(xì)鋼管。由于分流器通道的特殊結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)這兩部分氣體流量成正比例關(guān)系。傳感器經(jīng)過(guò)預(yù)熱加溫，里面的溫度高于進(jìn)入的氣流溫度，此時(shí)通過(guò)毛細(xì)鋼管傳熱和溫差量熱法原理測(cè)量這一小部分氣體的質(zhì)量流量。這種方法測(cè)出的氣體流量可以忽略溫度和壓力的影響，將傳感器測(cè)得的流量檢測(cè)信號(hào)輸入電路板，經(jīng)過(guò)放大后輸出，完成MFM的功能。通過(guò)加入PID閉環(huán)自動(dòng)控制功能，將傳感器測(cè)得的流量檢測(cè)信號(hào)與用戶給出的設(shè)定信號(hào)進(jìn)行比較，以此為基礎(chǔ)控制調(diào)節(jié)閥，使得流量檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定信號(hào)相等，從而實(shí)現(xiàn)MFC的功能。
此外，雖然體積流量的表示方法對(duì)多數(shù)用戶而言很符合習(xí)慣且便于使用，但也有用戶需要知道單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)介質(zhì)的質(zhì)量(如g/min)。這個(gè)需求很容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體密度是一個(gè)常數(shù)，可以方便地查到，因此簡(jiǎn)單地做一個(gè)乘法(以密度乘以若干slm)即可實(shí)現(xiàn)。這樣，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量就等同于質(zhì)量流量
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