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熱式質量流量控制器對氣體流量測量和控制的具體步驟

更新時間:2023-09-27   點擊次數:247次
  熱式質量流量控制器是一種常用于氣體流量控制的設備,它通過測量氣體的熱量傳導能力來實現對氣體流量的精確控制。利用了熱量傳導定律,即在給定的空間內,當流過相同截面積的兩側的氣體溫度差固定時,其熱量傳導速率與流量成正比。
  

 

  熱式質量流量控制器通過以下步驟實現對氣體流量的測量和控制:
  
  1.提供恒定的加熱功率:控制器內部配備了一個或多個加熱絲,通過電流加熱絲,使其保持恒定的溫度。
  
  2.測量溫度差:在加熱絲的上游和下游位置設置溫度傳感器,分別測量兩處的溫度。由于氣體流經加熱絲時會帶走部分熱量,因此上游和下游位置的溫度存在差異。
  
  3.計算流量:根據測得的溫度差、加熱功率以及氣體的熱導率等參數,計算出流經流量控制器的氣體流量。
  
  4.反饋控制:將計算得到的流量與設定值進行比較,通過調節控制閥門的開度,使得實際流量接近設定值。
  
  主要組成部分構成:
  
  1.流量傳感器:包括加熱絲和溫度傳感器。加熱絲通常由細絲或薄膜形成,具有較高的電阻率和快速響應特性;溫度傳感器可采用熱電阻或熱敏電阻等。
  
  2.控制閥門:用于調節氣體流量,通常采用電磁閥控制閥門的開度。
  
  3.控制電路:包括測量電路、計算電路和反饋控制電路等,用于實時采集和處理溫度、電流信號,并進行流量計算和控制。
  
  熱式質量流量控制器的工作過程如下:
  
  1.初始化:在啟動前,先對質量流量控制器進行初始化,包括校準和零點調整等。
  
  2.測量和計算:啟動后,加熱絲開始工作,通過測量上游和下游位置的溫度,計算出實際流量值。
  
  3.控制閥調節:將實際流量值與設定值進行比較,根據差異調節電磁閥門的開度,使實際流量逐漸接近設定值。
  
  4.反饋控制:通過不斷的測量和調節,實現精確的流量控制。同時,控制電路會監測控制閥門的工作狀態和溫度變化等,以保證系統的穩定性和可靠性。
  
  適用于以下場景:
  
  1.實驗室研究:用于氣體進樣、流量控制和調節等實驗需求。
  
  2.半導體制造:用于氣體送入、化學蝕刻、氣相沉積等過程的流量控制。
  
  3.環境監測:用于氣體排放、燃燒過程的流量控制和檢測。
  
  4.化學工程:用于化學反應、氣體供應系統等的流量控制和調節。
  
  5.醫療器械:用于氣體輸送、呼吸機等醫療設備中的流量控制。




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