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传感器在质量流量控制器中的作用是什么

时间:2022-08-29 15:24:38来源:21ic电子网

导语:​流量仪表测量的精确与否,直接关系到工业控制过程的正确 、稳定实现,与我国国民经济发展有着直接联系,所以,掌握常见流量仪表的原理,了解典型流量仪 表在自动化系统中的应用,对提高工业自动化水平和仪表装备水平具有重要意义 。工业中的过程控制是指以温度、压力、流量、液位和成分等工艺参数作为被控变量的自动控制。过程控制也称实时控制,是计算机及时的采集检测数据,按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制和自动调节,如数控机床和生产流水线的控制等。

  质量流量控制器是一种新型的流量测量和监测仪器,也是一种无需温度和压力补偿即可方便地监测管道中不同气体流动的仪器。其工作原理是将传感器加热桥测得的流量信号送至放大器进行放大,将放大后的流量检测电压与设定电压进行比较,将差分信号放大以控制调节阀,并对通过通道的流量进行闭环控制。流量等于设定流量。与质量流量控制器配套的流量显示仪表配备有稳压电源、数字电压表、设定电位计、内外开关和三位阀控开关。它可用于控制不同的清洁和干燥气体,包括腐蚀性气体和复杂气体,但对于使用腐蚀性气体或复杂气体,需要正确选择型号和密封材料。

  质量流量计(Mass Flow Meter,缩写为MFM)和质量流量控制器(Mass Flow Controller,缩写为MFC)用于对气体的质量流量进行精确地测量或控制。它在包括很多尖端科学和重大应用技术在内的诸多领域以及基础工业领域起着非常重要的作用。例如半导体工业的外延、扩散、气相淀积、离子刻蚀等工艺。光纤工业中的光纤预制棒熔炼,石油化工的实验研究和应用,材料科学与技术的多方面研究和应用,如纳米材料的研究、薄膜材料表面技术等;环境保护的定量取样,光谱、色谱分析的载气控制;医药及生物工程;微反应装置、混气配气系统、毛细管测量等。

  质量流量计用于测量气体的质量流量,其测量值不需要进行温度和压力修正。传统的气体测量通常采用浮子流量计作为检测单元、用针形调节阀作为执行单元。这种流量控制方法有其难以克服的缺陷。浮子流量计不仅测量精度较低,而且当测量介质的温度、压力发生波动时,测量偏差较大,且作为执行单元的针阀,因为需要手动操作,不能精确地调节流量,与检测单元构成有效的闭环控制。而质量流量计基本不受影响。对于一般的体积流量计,当压强相对于标准压强变化0.1MPa时,在相同的流量指示下,其实际的质量流量要变化一倍左右,而质量流量计仅变化0.1%F.S.左右。另外,温度因素对体积流量计的影响也要大于对质量流量计的影响。

  质量流量控制器由流量传感器、分流器通道、流量调节阀和放大控制电路等部件组成。其中,流量传感器是质量流量计和质量流量控制器中的关键部件。

  传感器的技术性能包括∶对称性、线性、重复性、灵敏度、温度漂移等。材料和结构决定了传感器的性能,而工艺水平更加重要。例如,填料的使用,密封性等。同时,流量传感器与分流器以及它与放大电路的匹配,都会对流量传感器的应用产生重要影响。

  传感器加热电桥测得的流量信号被送入放大器放大,放大后的流量检测电压与设定电压进行比较,再将差值信号放大后去控制调节阀门,闭环控制流过通道的流量使之与设定的流量相等。分流器决定主通道的流量。与之配套的流量显示仪上设置有稳压电源、数字电压表、设定电位器、内外设转换开关和三位阀控开关等。

标签: 传感器​

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