質(zhì)量流量

單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的流體(液體/氣體)的質(zhì)量(重量)，用【kg/min】等單位表示。即使是不同溫度/壓力下體積發(fā)生變化的氣體，質(zhì)量流量也可以表示為恒定。

是體積流量還是質(zhì)量流量

因測(cè)量對(duì)象而異

檢查自來(lái)水、煤氣、燃料等的使用量時(shí)，會(huì)通過(guò)測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)的流量來(lái)計(jì)算使用費(fèi)用。這里的流量用【L/min】等體積單位表示的為體積流量，用【g/min】等質(zhì)量單位表示的為質(zhì)量流量。

測(cè)量氣體時(shí)，必須注意由溫度和壓力引起的體積變化。例如，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下1 分鐘通過(guò)10L 時(shí)的體積流量為10L/min，但是如果壓力變成2 倍，該氣體被壓縮體積變?yōu)槎种唬约词贵w積流量都是10L/min，其質(zhì)量也變成了2 倍。

流體的體積是流體溫度和壓力的函數(shù)，是一個(gè)因變量，而流體的質(zhì)量是一個(gè)不隨時(shí)間、空間、溫度、壓力的變化而變化的量。質(zhì)量流量計(jì)用于測(cè)量氣體中的分子的量(即質(zhì)量)，所以不受溫度和壓力的影響。

一般情況下，受溫度和壓力引起的體積變化影響小的液體用體積流量進(jìn)行測(cè)量，而氣體流量的測(cè)量用質(zhì)量流量的情況比較多。

不是測(cè)量流體本身

而是測(cè)量作用其中的力和分子量

質(zhì)量流量計(jì)大致分為2 種方式：測(cè)量與質(zhì)量相關(guān)的物理量的「直接方式」和對(duì)體積流量進(jìn)行補(bǔ)償后計(jì)算出質(zhì)量的「間接方式」。

根據(jù)所測(cè)量物質(zhì)的物理特性，直接方式可分為“科里奧利式”和“熱式”兩種。

科里奧利式

應(yīng)用科里奧利力進(jìn)行測(cè)量的方法。在旋轉(zhuǎn)體系中運(yùn)動(dòng)的物體，由于慣性會(huì)偏離原有方向，這種慣性力便是科里奧利力。

流體在振動(dòng)的U 型管中流動(dòng)時(shí)，受地球自轉(zhuǎn)的影響，科里奧利力帶來(lái)的形變使振動(dòng)數(shù)(頻率)發(fā)生變化，通過(guò)這種變化來(lái)測(cè)量流量。

流量越大振動(dòng)越少，如果流量少振動(dòng)就會(huì)增加?？蛇M(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，與不容易發(fā)生振動(dòng)的氣體相比更適合測(cè)量液體，多用于藥品飲料等的測(cè)量。

熱式

熱式是通過(guò)測(cè)量氣體中包含的分子量測(cè)量流量。由一定體積的氣體中包含的分子量和每個(gè)分子的熱傳導(dǎo)率(熱的傳遞能力)決定。

即使溫度和壓力發(fā)生變化，氣體中的分子量也不會(huì)變，因此可通過(guò)用加熱器加熱氣體，檢查其熱量轉(zhuǎn)移了多少、或者被奪去了多少熱量來(lái)測(cè)量氣體的質(zhì)量流量。

近年來(lái)，使用僅幾毫米大小的方形傳感器芯片實(shí)現(xiàn)了熱式質(zhì)量流量測(cè)量。

熱式質(zhì)量流量測(cè)量廣泛應(yīng)用于以汽車(chē)引擎為首的半導(dǎo)體生產(chǎn)裝置和玻璃加工的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、鍋爐、燃料電池等生產(chǎn)過(guò)程中的氣體流量管理及控制。

與上述方式不同，間接方式則是在測(cè)量體積流量的基礎(chǔ)上，通過(guò)溫度和壓力補(bǔ)償，計(jì)算出質(zhì)量流量。使用該方法測(cè)量時(shí)，除了需要體積流量計(jì)外，還需要溫度計(jì)和壓力計(jì)。

有效利用測(cè)量數(shù)據(jù)

推動(dòng)質(zhì)量流量計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展

我們期待未來(lái)更為先進(jìn)的測(cè)量方式。如何使用測(cè)量數(shù)據(jù)也是今后的一大主題。例如，將測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到云端，對(duì)收集到的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析利用，助力企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型。

另外，不接觸流體便可測(cè)量的方法也將是一個(gè)重大突破?，F(xiàn)如今使用超聲波在管道外也可以測(cè)量液體流量，通過(guò)構(gòu)建光學(xué)方法等新賽道，也許會(huì)改變流量計(jì)本身的價(jià)值。

日本厚禮博HORIBA質(zhì)量流量控制器介紹

特點(diǎn)：

1.任意角度安裝

S48模擬產(chǎn)品在設(shè)備的不同位置及角度安裝時(shí)對(duì)氣體流量變化幾乎沒(méi)有影響，打破了傳統(tǒng)MF0的安裝條件限制，給用戶(hù)帶來(lái)便利。

2.高精度響應(yīng)快

S48模擬產(chǎn)品使用了先進(jìn)的多段線(xiàn)性調(diào)整技術(shù)使流量控制精度更加精確，實(shí)現(xiàn)良好的量程比響應(yīng)時(shí)間2S以?xún)?nèi)《電/氣特性響應(yīng)時(shí)間)，提高工藝與實(shí)驗(yàn)的水平和精度。

3.可自動(dòng)調(diào)零

質(zhì)量流量控制器(流量計(jì))由于環(huán)境的變化和長(zhǎng)時(shí)間的使用，可能出現(xiàn)零點(diǎn)源移的情況，為了得到更高的流量控制精度，需要對(duì)零點(diǎn)進(jìn)行修正。S48 模擬產(chǎn)品具備自動(dòng)調(diào)零功能。當(dāng)零點(diǎn)偏移時(shí)，可以自動(dòng)調(diào)整零點(diǎn)。

應(yīng)用：

1.光伏

在氣相沉積/擴(kuò)散/晶體生長(zhǎng)等過(guò)程中精確控制氣體流量

2.生物制藥

生物反應(yīng)器中的氣體供應(yīng)及控制

3.光纖

控制H2與02的流量以控制燃燒，產(chǎn)生預(yù)制棒

4.分析儀器

在氣體燃燒、載氣及氣體采樣過(guò)程中控制氣體流量

什么是質(zhì)量流量控制器?

質(zhì)量流量控制器可以根據(jù)設(shè)定流量發(fā)送的電信號(hào)自動(dòng)控制氣體流量，不受使用條件和氣壓的影響。流量大致分為“體積流量”和“質(zhì)量流量”。體積流量會(huì)受環(huán)境溫度和壓力的影響;實(shí)際流量需要測(cè)量和計(jì)算壓力和溫度。質(zhì)量流量受環(huán)境壓力和溫度的影響非常小，因此可以提供更準(zhǔn)確穩(wěn)定的測(cè)量和控制。我們的質(zhì)量流量控制器在工業(yè)領(lǐng)域使用廣泛，在流量精確控制或自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)搭建中是不可缺少的設(shè)備。

工作原理：

1.氣體從進(jìn)氣口流經(jīng)傳感器和分流器。2.在傳感器中，質(zhì)量流量根據(jù)溫度的變化，通過(guò)電橋轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。3.電信號(hào)通過(guò)放大電路和修正電路使輸出為線(xiàn)性在0~5V之間，同時(shí)信號(hào)發(fā)送到比較控制電路。4.比較電路通過(guò)比較流量設(shè)定信號(hào)和傳感器實(shí)際流量信號(hào)，然后發(fā)送差分信號(hào)給閥效動(dòng)電路。5.流量控制閥上下移動(dòng)使設(shè)定信號(hào)和輸出信號(hào)的差值趨于零。換句話(huà)說(shuō)，控制電路控制流量一直與設(shè)定保持一致。