质量流量计和控制器引擎盖下的主要组件详细介绍

　　在工业化迅速发展的大时代，缺少不了压力变送器、流量计、液位计、密度计、差压变送器等仪表把现场第一数据实时传输到工控系统上，为整个工业自动化系统充当控制、检测等一系列的眼睛，接下来华恒仪表为您解读工业现场最前沿的压力变送器使用情况。

　　您是否曾经想过在质量流量计或控制器内部了解机械组件？该博客是我们正在进行的核心技术系列的一部分，该系列基于Sierra创始人和董事长JohnG.Olin博士摘录的白皮书，标题为毛细管热质量流量计和控制器用户指南。罩，并仔细研究流量体，流量和大小以及流量调节的工作原理。

　　引擎盖下MFM和MFC的主要组件

　　的质量FL流计（MFM）具有5个主要部分组成：流动体，流动调节部，流量传感器管，旁路，和电子产品。甲质量流量控制器（MFC）具有相同的组件，一个MFM，还具有安装在相同的流动体的MFM（参见图1）的整体控制阀。

　　流动体

　　通用质量气体流量计和质量流量控制器（MFC）通常只有三种流量体尺寸可以覆盖仪器的整个流量范围：低流量，中流量和高流量。下表中显示了三种流量体尺寸的气体流量范围。低流量阀体通常由一块不锈钢棒料加工而成。为了了解它们相对紧凑的尺寸，MFC具有以下近似的宽度和长度（不包括入口和出口配件）：低流量-1.0Wx3.0L英寸（25Wx76Lmm）；中流量-1.5Wx4.5L英寸（38Wx114L毫米）;高流量-3.0Wx9.0L英寸（76Wx229Lmm）。MFM通常具有相同的宽度，但在中等流量和高流量时，其长度约为三分之二。

　　流体尺寸非常大质量流量范围（slpm）

　　低流量0至50

　　中流量0至300

　　高流动性0至1500

　　流量体具有进口和出口流量导管配件，并容纳流量调节部分，流量传感器管，旁通/层流元件，对于MFC，则包含控制阀。电子设备安装在流体顶部的外壳中。典型流量体的润湿部件及其内部组件由耐腐蚀材料制成。通用MFM和MFC的流体的典型润湿材料为：316L不锈钢；阀门中的铁磁不锈钢；含氟弹性体和其他高级弹性体材料的O形圈和阀座。一些用于轻载和低精度应用的低成本仪器具有由塑料或铝制成的流通体。

　　在整个流量体内带有弹性体密封件的仪器进出流量体内的泄漏率相对较低。真空工艺中使用的MFM和MFC在流体内的所有位置都使用金属密封，以进一步降低泄漏率。制造商应使用质谱仪检漏仪或等效仪器对每台仪器进行氦气泄漏检查。此外，所有仪器应符合适用的加压设备标准和规范，制造商应对所有仪器进行压力测试以确保合规。

　　生产线通常是外径为1/8、1/4、3/8、1/2、3/4和1英寸（6、10、12和20毫米）的管。非常常见的尺寸是1/4英寸（6毫米）。在晶片和法兰管尺寸中，有一些以很高的流速运行的MFM。制造商提供了多种工艺管配件选择，包括：压缩配件，弹性O形环面密封配件和金属垫片面密封配件。由于入口和出口配件会导致仪器中的压力下降，因此配件的尺寸应在过程线尺寸所施加的限制范围内尽可能大。

　　半导体MFC

　　半导体MFC通常在仪器的上游装有颗粒过滤器，压力调节器和正截止阀，在下游可能有正截止阀和压力调节器。通用仪器还可以在其安装中包括辅助流量组件。

　　用于高端半导体器件制造的半导体MFC具有几个特殊要求，以确保：（1）没有颗粒或其他污染物进入制造过程；（2）没有有毒的工艺气体逸出MFC；（3）没有环境空气进入该过程。典型的规格是：湿润的表面必须具有高纯度并进行高度抛光（表面粗糙度在Ra约4至10微英寸（Ra为0.1至0.25微米）范围内；泄漏率必须极低；内部流动路径如图所示。图3（此处未显示图3）必须没有尖锐的角，空洞或死角，以免形成颗粒半导体MFCs既有串联配置，也有下行配置，下行端口减小了轴向尺寸MFC及其辅助流动组件，

　　MFM和MFC的流量调节部分

　　进入MFM或MFC的流量可能由于弯头，收缩，膨胀和入口配件引起的上游干扰而使其流量分布不均匀。在中等流量和大流量条件下，质量流量大于50slpm时尤其如此。上图所示的流量调节部分消除了这些上游流量的不均匀性，并调节了流量，因此传感器管和旁通管能够在其通道中产生必要的层流。下游流量不均匀度对仪器性能没有影响。

　　在运行中，从入口配件发出的射流进入流量调节部分并撞击中央板。然后它径向向外流动并撞击沉降室的圆柱形内壁。这种曲折的流动模式有效地消除了过去任何不均匀的流动历史。然后，沉淀室会减慢流速，并允许粘性力减少不均匀性。然后，当流线穿过入口过滤板或筛网时，流线遇到流阻，流线变得均匀且变平，流道也捕获了所有残留的颗粒污染物。在进口过滤器之后，流量曲线在通过流量喷嘴时进一步变平。在这一点上，统一流分为前面描述的两条路径：

　　质量流量小于约50slpm的低流量仪器，例如半导体MFC，不需要流量调节部分。因此，使用流量调节器获得更高的流速，各种尺寸的毛细管热MFM和MFC不需要大多数其他种类的流量计所需的直线长度的上游和下游管道（即管道）。

　　要查看流量调节部分的工作原理，请观看我们的视频毛细管热质量流量控制器技术的工作原理。

　　仪器仪表是工业化进程的基石，只有选用工业现场选用合适的仪表，才能够事半功倍，自动化流程才能够更加自动化。