质量流量计/质量流量控制器原理及选用

    1　工作原理

    质量流量计(英文缩写为MFM)用于测量气体的质量流量,其测量值不因压力或温度的波动而失准,不需要进行压力和温度修正。对于一般的体积流量计(如转子流量计),在相同的体积流量指示下,当压力、温度改变时,其实际克分子流量会发生较大变化,而质量流量计则基本不受影响。例如当气压相对标准压强增加0·1MPa时,对体积流量计,其实际克分子流量将变化一倍,而对质量流量计,仅变动0·14%F.S。

    流量控制器(英文缩写为MFC)不仅能测量气体的流量,具备流量计的功能,而且它还能控制流量,它本身具有检测控制电路和流量调节阀,是一个闭环控制单元。用户可以根据需要在流量范围内任意给定流量设定值,MFC会自动跟踪设定值而改变流量并稳定在设定值上。

    MFM通常由流量传感器、放大电路、分流器通道等部分组成,MFC由MFM加流量调节阀和控制电路组成。流量传感器是热式质量流量传感器,采用毛细管传热温差量热法测量气体的质量流量。传感器通常是在一根不锈钢毛细管上绕制两组热敏电阻丝构成,热敏电阻丝与另外两个精密电阻构成测量电桥,工作时给热敏电阻通电加热。当毛细管中没有气体流动时,两组热敏电阻温度相同,电桥平衡无信号输出,对应于流量值为零;当毛细管中有气体流过时,处于上游的绕组和处于下游的绕组会发生不同的温度变化,从而使热敏电阻阻值也产生不同改变,测量电桥输出一个差值信号,此信号的大小与流过传感器的气体的质量流量成正比。

    气体质量流量国际上通常用标准状态下的体积流量来表示,质量流量单位规定为:

    SCCM──标准状态毫升/分

    SLM──标准状态升/分

    标准状态指温度为0℃,气压为101325Pa(760mm Hg)。

    由于一摩尔的理想气体在标准状态下的体积是22·4升,因而当MFM/MFC指示为22·4SLM时,意味着每分钟流过了一摩尔的气体。

    MFM/MFC一般与流量显示电源盒配套使用,由后者提供工作电源、流量设定和流量显示,还可以方便地与计算机联接。

     北京建中机器厂于1979年国内首次开发成功MFM/MFC,在多年的努力和众多用户的支持下,其中流牌D07系列MFM/MFC已发展成标准化、系列化、规模化产品和国内名牌产品,各项性能指标达到或接近国外同类产品水平,在微电子、材料、石化、化工、医药、环保、食品等多种领域得到广泛应用,产品遍布全国各地并远销海外,多次荣获国家级和部市级奖励,并被中国消费者基金会推荐为“消费者信得过产品”。

    2　选用指南

    最大满量程　　　　　200 SLM

    最小满量程        5 SCCM