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低氣體流量如何測量與控制?

發(fā)表時間:2020-12-28 14:29作者:上海上儀公司

除了上述提到的以外,還有一些鮮為人知的類型的流量計技術,這些技術通常為單個應用提供解決方案。沒有“非常佳流量計”,這完全取決于應用程序以及用戶對設備的期望。

在本文中,您將了解氣體流量相對較低的測量儀器,例如 ,從幾cc / min到5001000 ln / min。在這一應用領域中,非常常見的儀表是帶有熱旁路概念的氣體質(zhì)量流量計。有氣體 質(zhì)量流量計(MFM) 和 質(zhì)量流量控制器(MFC)。非常終,流量計將配備一個控制閥,您可以提供一個確定所產(chǎn)生的氣體流量的設定值。MFC是這些工具的參考。

測量概念
在熱旁路概念中,大多數(shù)測得的氣體流經(jīng)旁路。在旁路中是一個產(chǎn)生非常小壓降的元件。結果,少量氣體流經(jīng)傳感器,該傳感器平行于旁路運行。該傳感器測量氣體流量,該氣體流量代表所監(jiān)視氣體的總量。每個儀器都針對特定的氣體和特定的測量范圍而構建。質(zhì)量流量計(MFM)和質(zhì)量流量控制器(MFC)的名稱不言而喻:這些儀器測量和調(diào)節(jié)氣體流量,例如以kg / hr為單位。測量值也可以以標準化體積為單位表示,例如ln / min(每分鐘標準升)或SCFH(每小時標準立方英尺)。在SCFH(每小時標準立方英尺)中,“ S”是指20°C和1個大氣壓,而NCCM(標準立方厘米/分鐘)是在0°C和1個大氣壓的參考條件下表示的。畢竟,氣體的質(zhì)量單位與歸一化體積(密度)之間存在固定的關系。

基于毛細管傳感器的MFC 與帶有MEMS(微機電系統(tǒng))傳感器的儀器 之間存在區(qū)別 。兩種傳感器技術都有優(yōu)點和局限性。由于沒有可怕的測量儀器,在此特意避免使用“ cons”一詞。該應用程序可以驅(qū)動*示例,例如 保時捷911 是一款*的汽車,但您不應在撒哈拉沙漠中使用它。

是毛細管流量傳感器?
毛細管傳感器由一根細鋼管(外徑為0.2至1毫米)組成,并用兩根細鉑金絲包裹。的鉑絲用作電阻和是惠斯通電橋的一部分。鉑絲的電阻值取決于溫度。這些導線中有電流通過,從而將它們加熱。在零流量時,電阻是相同的,但是當流量通過傳感器時,電子設備會檢測到溫度差。

MFC中的層流元件(LFE)在旁路中配有毛細管傳感器。該LFE會產(chǎn)生層流行為,就像在傳感器內(nèi)部一樣。LFE意味著通過傳感器的流量與通過旁路的流量之間的關系在測量范圍內(nèi)幾乎是線性的。由于這種線性關系,可以用廉價的純凈氣體(如空氣)校準該MFC并使用已知因素使儀表適合其他異國,爆炸,有毒或易燃氣體。如果應用所謂的K因子,則會有更多不確定性。在知名制造商的用戶手冊中,據(jù)報告指示性誤差還超過2%。諸如粘度,壓力和溫度之類的參數(shù)會影響K因子的準確性。重要的是要注意這種傳統(tǒng)的校準方法,該方法會產(chǎn)生不確定性,而這些不確定性在文檔中很少提


此類MFM / MFC必須使用應用中使用的實際氣體進行校準。優(yōu)點是儀器因此更加。對于某些奇特的氣體,可能會產(chǎn)生相關性,盡管重復性仍然很低,但準確性會受到影響。

是MEMS流量傳感器?
基于MEMS的MFM / MFC沒有LFE,而是有規(guī)律的旁路。其功能是確保流過傳感器的總氣體的定義百分比。傳感器的孔徑大得多,因此,例如,壓降相對較低,并且傳感器對污染的敏感性低于毛細管。MEMS傳感器的靈敏度也高得多,這是因為可以獲得1000:1的調(diào)節(jié)比(毛細管傳感器的調(diào)節(jié)比是50:1)。然而,MEMS傳感器的非常大優(yōu)點是沒有(可測量的)漂移。漂移是零的緩慢偏移,因此給定流量下的測量值會影響精度。

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