您好, 歡迎來到化工儀器網
什么是質量流量計？什么是質量流量控制器？
1. 什么是質量流量計？什么是質量流量控制器？
質量流量計，即Mass Flow Meter（縮寫為MFM）, 是一種測量氣體流量的儀表，其測量值不因溫度或壓力的波動而失準，不需要溫度壓力補償。
質量流量控制器, 即Mass Flow Controller（縮寫為MFC）, 不但具有質量流量計的功能，更重要的是，它能自動控制氣體流量，即用戶可根據需要進行流量設定，MFC自動地將流量恒定在設定值上，即使系統壓力有波動或環境溫度有變化，也不會使其偏離設定值。簡單地說,質量流量控制器就是一個穩流裝置, 是一個可以手動設定或與計算機聯接自動控制的氣體穩流裝置。
2. 質量流量控制器的原理是什么？
質量流量控制器由流量傳感器、分流器通道、流量調節閥門和放大控制器等部分組成。氣體流量傳感器采用毛細管傳熱溫差量熱法原理測量氣體的質量流量(無需溫度壓力補償)。將傳感器加熱電橋測得的流量信號送入放大器放大, 放大后的流量檢測電壓與設定電壓進行比較, 再將差值信號放大后去控制調節閥門，閉環控制流過通道的流量使之與設定的流量相等。分流器決定主通道的流量。與質量流量控制器配套的流量顯示儀上設置有穩壓電源,數字電壓表, 設定電位器, 外設、內設轉換和三位閥控開關等。
3. 怎么理解質量流量計/質量流量控制器的流量單位？
氣體質量流量單位一般以sccm（Standard Cubic Centimeter per Minute,每分鐘標準毫升）和slm（Standard Liter per Minute,每分鐘標準升）來表示。這意味著，這種儀表在不同的使用條件下，指示的流量均是標準狀態下的流量。標準狀態規定為: 氣壓—101325Pa (760mm Hg); 溫度—0℃ (273.15K)。這是這種儀表和其它流量計的重要區別，也是sccm﹑slm不同于mL/min﹑L/min 之處。
對多數用戶而言，體積流量的表示方法很符合習慣﹑便于使用，但也有用戶需要知道單位時間內流過介質的質量（如g/min）,這個要求是很容易實現的。因為標準狀態下的氣體密度是一個常數, 可以方便地查到，因而簡單地做一個乘法（以密度乘以若干slm）即可實現。所以說,在標準狀態下的體積流量就等同于質量流量。
需要注意的是, 被*質量流量控制器廠商共同采用的sccm/slm這種質量流量單位, 不符合國內計量標準的常用的質量流量的單位（Kg/min）, 但是它符合半導體協會制定的SEMI標準。
4. 什么情況下用質量流量計, 什么情況下用質量流量控制器 ?
一般而言，僅對流量進行計量或監測時，用質量流量計；需要對流量進行控制時，用質量流量控制器。某些測量場合，用二者皆可，如對毛細管流通能力的測量,當定壓測流的時候, 用質量流量計; 當定流測壓時, 需要用質量流量控制器。注意, 當質量流量控制器處于清洗狀態時, 也可以當質量流量計使用, 只不過氣壓降要比普通質量流量計大一些。
5. 質量流量計 / 質量流量控制器的主要優點是什么？
(1) 流量的測量和控制不因溫度或壓力的波動而失準。
對于多數流量測控系統而言，很難避免系統的壓力波動及環境和介質的溫度變化。對于普通的流量計，壓力及溫度的波動將導致較大的誤差；對于質量流量計 / 質量流量控制器，則一般可以忽略不計。
(2) 測量控制的自動化
質量流量計 / 質量流量控制器可以將流量測量值以輸出標準電信號輸出。這樣很容易實現對流量的數字顯示﹑累積流量自動計量﹑數據自動記錄﹑計算機管理等。對質量流量控制器而言，還可以實現流量的自動控制。通常, 模擬的MFC/MFM輸入輸出信號為0~+5V或4~20mA, 數字式MFC/MFM還配有RS232或RS485數字串行通訊口, 能非常方便地與計算機連接, 進行自動控制。
(3) 地定量控制流量
質量流量控制器可以地控制氣體的給定量，這對很多工藝過程的流量控制﹑對于不同氣體的比例控制等特別有用。
(4) 適用范圍寬
有很寬的工作壓力范圍，我們的產品可以從真空直到10MPa; 可以適用于多種氣體介質（包括一些腐蝕性氣體，如HCL）；有很寬的流量范圍，我們的產品小流量范圍可達0～5 sccm，流量范圍可達0～200 slm。流量顯示的分辨率可達滿量程的0.1%, 流量控制范圍是滿量程的2~100% (量程比為-- 50:1), 因此在很多領域得到廣泛應用。
6. 質量流量計的缺點是什么? 使用質量流量控制器害怕什么?
相對廉價的轉子流量計來說, 質量流量計的主要缺點就是價格比較昂貴。
使用質量流量控制器有四怕:
1怕粉塵, 若粉塵進入流量計會堵塞傳感器和分流器, 造成測量誤差, 要求在進氣口前加裝過濾器;
2怕液體和油污進入MFC, 會造成失控, 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;
3怕使用潮濕的腐蝕性氣體, 潮濕的腐蝕性氣體會使不銹鋼生銹, 造成MFC通道損壞, 因此要求在使用腐蝕性氣體前, 要對氣體和MFC管路系統進行干燥處理;
第四怕在使用強腐蝕性、易燃易爆、有毒等危害性氣體時不按安全規則操作, 有可能造成產品損壞和其它更嚴重的損失。正確使用, 安全操作, 對每個用戶都是重要的。
7. 質量流量控制器的工作壓差范圍是個什么概念?
質量流量控制器(MFC)中設置有一個氣體流量調節閥門, 閥門能使通過控制器的流量從零調節到測量的滿量程, 在工作的過程當中, 控制器的入口和出口之間會產生一個氣壓降, 即壓差。MFC的工作壓差范圍通常為0.1~0.3MPa, 若壓差低于低值(0.1 MPa), 有可能控制達不到滿量程值; 若高于值(0.3MPa), 有可能關閉時流量不能小于2%F.S。用戶使用MFC時, 無論用戶工作的反應室是真空還是高壓, 應做到使MFC進出氣兩端的壓差保持在所要求壓差范圍之內, 并且要求氣壓要相對穩定。
8. 質量流量控制器在高壓條件下如何使用?
質量流量控制器的工作壓差范圍通常比較小, 要在高壓條件下正常使用需要特別注意三點: 1 是要選擇耐壓符合要求的MFC; 第二, 是要挑選工作壓差范圍大的產品型號; 第三, 要在MFC氣路前面加減壓閥, 穩定入口氣壓, 在MFC下游加背壓閥, 穩定反應室和MFC出口的氣壓, 適當調節減壓閥和背壓閥, 要保證MFC的工作壓差不會超過規定的范圍。只要做到以上三點, MFC就能夠在高壓條件下穩定工作。
9. 使用揮發性液體蒸發汽, 氣壓很低, 如何定制質量流量控制器的低壓降產品?
部分用戶使用揮發性液體蒸發汽做氣源(如用丙酮等), 氣壓很低, 用普通MFC, 不能正常工作。這時用戶需要向供貨商特別聲明, 定制低壓降的質量流量控制器。通常可以定制工作壓差低于0.01MPa的MFC, 這時MFC的工作壓差范圍, 也會變小。
注意使用揮發性液體蒸發汽時, 不能讓汽化物在MFC中結露, 結露會影響MFC的正常工作。為了防止結露, 可以對管路和MFC適當加溫, 但MFC的工作環境溫度通常不得超過50℃。如果用戶要MFC的工作環境溫度超過65℃以上, 需要特殊購買高溫MFC產品。
10. 質量流量控制器能用于控制腐蝕性氣體和特殊氣體嗎? 如何選擇密封材料?
質量流量控制器可以用于控制各種氣體, 包括腐蝕性氣體和特殊氣體, 但是要注意, 對于使用腐蝕性氣體和特殊氣體, 需要恰當選擇型號和密封材料。用戶在訂貨時, 需要向供貨廠商特殊聲明使用氣體, 以免因為選型或選擇密封材料錯誤, 造成嚴重損失。
通常氣體質量流量控制器接觸工作氣體的濕材料為316L不銹鋼、聚四氟乙烯和密封材料等, 密封材料又分為金屬密封和橡膠密封兩大類。金屬密封的材料一般為不銹鋼、金或鎳等耐腐蝕材料。采用金屬密封的MFC原則上可以用于任何氣體, 包括各種腐蝕性氣體和特種氣體。對于三溴化硼、三氯化硼、氟化氫等強腐蝕性氣體和MOCVD使用的金屬氧化物氣體建議采用金屬密封的MFC。
由于金屬密封的MFC價格較高, 通常要求不高的場合, 均采用橡膠密封的MFC。如果不特殊聲明, MFC都采用氟橡膠密封, 可以用于大多數酸性和堿性腐蝕性氣體, 例如可以用于氯化氫等鹵族干燥氣體。其它一些特殊腐蝕性氣體, 需要采用特種橡膠。氨氣——需要采用耐氨橡膠, 如乙丙橡膠、氯丁橡膠或丁晴橡膠; 有機溶劑汽氛(丙酮、甲苯等)——需要采用硅橡膠; 三溴化硼、三氯化硼、氟化氫等——需要采用全氟橡膠。