流量控制器的原理是什么？

質(zhì)量流量控制器由流量傳感器、分流器通道、流量調(diào)節(jié)閥門和放大控制器等部分組成。質(zhì)量流量控制器的剖面結(jié)構(gòu)圖見圖1。氣體流量傳感器采用毛細(xì)管傳熱溫差量熱法原理測(cè)量氣體的質(zhì)量流量(無需溫度壓力補(bǔ)償)。將傳感器加熱電橋測(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，閉環(huán)控制流過通道的流量使之與設(shè)定的流量相等。例如由于超過儀表使用溫度范圍的蒸汽掃線等操作，將會(huì)使檢測(cè)線圈損壞而使儀表無法再使用。分流器決定主通道的流量。與質(zhì)量流量控制器配套的流量顯示儀上設(shè)置有穩(wěn)壓電源,數(shù)字電壓表, 設(shè)定電位器, 外設(shè)、內(nèi)設(shè)轉(zhuǎn)換和三位閥控開關(guān)等。氣體質(zhì)量流量控制器與流量顯示儀連接后的工作原理。

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質(zhì)量流量計(jì)工作原理

質(zhì)量流量計(jì)是采用感熱式測(cè)量，通過分體分子帶走的分子質(zhì)量多少從而來測(cè)量流量，因?yàn)槭怯酶袩崾綔y(cè)量，所以不會(huì)因?yàn)闅怏w溫度、壓力的變化從而影響到測(cè)量的結(jié)果。質(zhì)量流量計(jì)是一個(gè)較為準(zhǔn)確、快速、可靠、穩(wěn)定、靈活的流量測(cè)量儀表，在石油加工、化工等領(lǐng)域?qū)⒌玫礁訌V泛的應(yīng)用，相信將在推動(dòng)流量測(cè)量上顯示出巨大的潛力。質(zhì)量流量計(jì)是不能控制流量的，它只能檢測(cè)液體或者氣體的質(zhì)量流量，通過模擬電壓、電流或者串行通訊輸出流量值。怕液體和油污進(jìn)入MFC,會(huì)造成失控,如果MFC的出口接有液體罐,需要在MFC出口加上單向閥,防止液體回流。但是，質(zhì)量流量控制器，是可以檢測(cè)同時(shí)又可以進(jìn)行控制的儀表。質(zhì)量流量控制器本身除了測(cè)量部分，還帶有-個(gè)電磁調(diào)節(jié)閥或者壓電閥，這樣質(zhì)量流量控制本身構(gòu)成-個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，用于控制流體的質(zhì)量流量。質(zhì)量流量控制器的設(shè)定值可以通過模擬電壓、模擬電流，或者計(jì)算機(jī)、PLC 提供。

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流量控制器的控制響應(yīng)速度

物理時(shí)間常數(shù)

物理時(shí)間常數(shù)用希臘字母Tau來表示，是現(xiàn)今為數(shù)不多的用來描述響應(yīng)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)之一，即：控制器到達(dá)設(shè)定值某個(gè)百分比所需要的時(shí)間，被定義為1-1/e， 其中e是作為自然對(duì)數(shù)底數(shù)的無理數(shù)，其值為2.72，所以1-1/e即為設(shè)定值的63.2%。雖然該定義是一個(gè)物理標(biāo)準(zhǔn)，可能說明不了什么問題，因?yàn)橛嘞碌脑O(shè)定值的36.8%所花費(fèi)的時(shí)間可能多于或少于之前的63.2%。表4列舉Sierra公司對(duì)帶測(cè)量管浸入式TMF所規(guī)定的上直管段長度。從下面示波器截圖中可以看到：ALICAT?質(zhì)量流量控制器僅用了7.4毫秒便到達(dá)了設(shè)定值的63.2%。

任意設(shè)定值百分比變化區(qū)域

不少質(zhì)量流量控制器的技術(shù)參數(shù)采用設(shè)定值某一百分比區(qū)間內(nèi)的變化來定義設(shè)備響應(yīng)速度，比如：從設(shè)定值的10%到達(dá)90%所需要的時(shí)間。由于和后的 10%控制響應(yīng)曲線變化，由此而得出的控制響應(yīng)速度可能無法與實(shí)際的控制性能等同。如下圖所示，ALICAT?質(zhì)量流量控制器用了11.4毫秒到達(dá)設(shè)定值， 從示波器波形圖中可以清晰地觀察到：50%那段跨度，低于10%和高于90%那兩段的跨度則小了很多。而今，當(dāng)再有液態(tài)氨進(jìn)入到質(zhì)量流量計(jì)或質(zhì)量流量控制器內(nèi)部時(shí)，只需簡單地用高壓氨氣沖洗管路后進(jìn)行消毒即可。就該圖而言，如果按照從設(shè)定值10%到達(dá)90%所用的時(shí)間來定義設(shè)備響應(yīng)速度的話，那么結(jié)論是6~7毫秒。

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