流量控制器基本原理

通过测量气体流经流量器内加热元件时的冷却效应来计量气体流量的。气体通过的测量段内有两个热阻元件，其中一个作为温度检测，另一个作为加热器。温度传感元件用于检测气体温度，加热器则通过改变电流来保持其温度与被测气体的温度之间有一个恒定的温度差。由于和后的10%控制响应曲线变化，由此而得出的控制响应速度可能无法与实际的控制性能等同。当气体流速增加，冷却效应越大，使须保持热电阻间恒温的电流也越大。此热传递正比于气体质量流量，即供给电流与气体质量流量有一对应的函数关系来反映气体的流量。

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质量流量计如何工作的

热式气体质量流量计件由两个插入流体管道中的圆柱形探头构成。被加热探头里面含有一个加热器，在靠近壁面附近布置一个温差热电偶并用导热系数与密度之比较大的石墨填充。探头内布置一个热电偶并用石墨填充。为更好的进行动态测量，所用热电偶均采用直径为0.1mmK型的NiCr-NiSi.。系统热平衡分析当流量传感器被置于流体管道中，在流态稳定时，探头与周围介质处于近似的热平衡状态，这时流体、探头、测量杆和管道组成一个传热系统，此时的系统热平衡方程为：传感器世界2007.9.静态变化函数曲线气流方向阀门待标定流量计。标定方案示意图。标定曲线利用传热学理论，结合热式流量计应用的工况场合，对于实际的热交换过程有： 1、热探头与流体间的对流换热对流换热a包括受迫对流换热和自然对流换热。假设流管横置，热探头壁面与流体温差为60*C，则当流体流速大于1m/s时，G/e2lt;0.1，此时自然对流换热与由于流体运动所导致的受迫对流换热相比十分微弱。实际测量中G/2lt;lt;1，可以忽略自然对流换热的影响。流量控制器的控制响应速度物理时间常数物理时间常数用希腊字母Tau来表示，是现今为数不多的用来描述响应时间的标准之一，即：控制器到达设定值某个百分比所需要的时间，被定义为1-1/e，其中e是作为自然对数底数的无理数，其值为2。 2、热探头向测量杆构架的导热02随着构架材料导热系数的不同，02差别很大。在探头设计中，尽可能采用导热系数小的材料制造构架并采用绝热、绝缘硅胶对探头密封以减少导热量。导热量02计算公式如下：，dt A一杆构架的横截面积；A―杆构架导热系数。 3、热式气体质量流量计热探头向周围的辐射换热03热探头表面温度为，它要向气流和另一个探头进行辐射换热。将探头表面磨光或镀上一层发射率小的金属并使其温度保持在100*C之内，以减小辐射换热。根据辐射换热公式：一斯特藩一波尔兹曼常数；4一探头外表面面积；一热探头温度；T：来流温度。

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流量控制器在高压条件下如何使用?

质量流量控制器的工作压差范围通常比较小, 要在高压条件下正常使用需要特别注意三点: 一, 是要选择耐压符合要求的MFC; 二, 是要挑选工作压差范围大的产品型号; 三, 要在MFC气路前面加减压阀, 稳定入口气压, 在MFC下游加背压阀, 稳定反应室和MFC出口的气压, 适当调节减压阀和背压阀, 要保证MFC的工作压差不会超过规定的范围。流量控制器热式质量流量器的基本原理是利用外部热源对管道内的被测流体加热，热能随流体一起流动，通过测量因流体流动而造成的热量（温度）变化来反映出流体的质量流量。只要做到以上三点, MFC就能够在高压条件下稳定工作。

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流量控制器安全使用准则

①质量流量控制器应用的成功与否，与安装有直接关系。除正常安装要求外，要特别注意减少振动影响，因为质量流量控制器是基于振动原理工作的，外加振动会引入干扰。热分布式仪表用于H2、N2、O2、CO、NO等接近理想气体的双原子气体，不必用这些气体专门标定，直接就用空气标定的仪表，实验证明差别仅2%左右。但尽可能小的外界干扰对测量无疑是有益的，所以对来自管线及现场环境的振动要尽量设法避免。

②仪表使用过程中在使用条件下有必要进行准确的零点标定，质量流量控制器属于在线使用的高度测量仪表，零点的漂移对测量结果有影响，长期使用时一定要定期进行标定。

③一定要避免超过使用质量流量控制器范围的情况发生，这会引起仪表测量度的下降，严重时会导致仪表损坏。例如由于超过仪表使用温度范围的蒸汽扫线等操作，将会使检测线圈损坏而使仪表无法再使用。

④质量流量控制器度高，其价格也很高，这就要求对其精心维护，如给其配备高质量的稳压电源，对现场的振动及使用条件进行经常检查等，以保证度及仪表的安全。

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