流量控制器的控制響應(yīng)速度
物理時間常數(shù)
物理時間常數(shù)用希臘字母Tau來表示,是現(xiàn)今為數(shù)不多的用來描述響應(yīng)時間的標(biāo)準(zhǔn)之一,即:控制器到達設(shè)定值某個百分比所需要的時間,被定義為1-1/e, 其中e是作為自然對數(shù)底數(shù)的無理數(shù),其值為2.72,所以1-1/e即為設(shè)定值的63.2%。雖然該定義是一個物理標(biāo)準(zhǔn),可能說明不了什么問題,因為余下的設(shè)定值的36.8%所花費的時間可能多于或少于之前的63.2%。從下面示波器截圖中可以看到:ALICAT?質(zhì)量流量控制器僅用了7.4毫秒便到達了設(shè)定值的63.2%。
任意設(shè)定值百分比變化區(qū)域
不少質(zhì)量流量控制器的技術(shù)參數(shù)采用設(shè)定值某一百分比區(qū)間內(nèi)的變化來定義設(shè)備響應(yīng)速度,比如:從設(shè)定值的10%到達90%所需要的時間。由于和后的 10%控制響應(yīng)曲線變化,由此而得出的控制響應(yīng)速度可能無法與實際的控制性能等同。如下圖所示,ALICAT?質(zhì)量流量控制器用了11.4毫秒到達設(shè)定值, 從示波器波形圖中可以清晰地觀察到:50%那段跨度,低于10%和高于90%那兩段的跨度則小了很多。就該圖而言,手持式流量計哪里有,如果按照從設(shè)定值10%到達90%所用的時間來定義設(shè)備響應(yīng)速度的話,那么結(jié)論是6~7毫秒。
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質(zhì)量流量計如何工作的
熱式氣體質(zhì)量流量計件由兩個插入流體管道中的圓柱形探頭構(gòu)成。被加熱探頭里面含有一個加熱器,在靠近壁面附近布置一個溫差熱電偶并用導(dǎo)熱系數(shù)與密度之比較大的石墨填充。探頭內(nèi)布置一個熱電偶并用石墨填充。為更好的進行動態(tài)測量,所用熱電偶均采用直徑為0.1mmK型的NiCr-NiSi.。系統(tǒng)熱平衡分析當(dāng)流量傳感器被置于流體管道中,在流態(tài)穩(wěn)定時,探頭與周圍介質(zhì)處于近似的熱平衡狀態(tài),這時流體、探頭、測量桿和管道組成一個傳熱系統(tǒng),此時的系統(tǒng)熱平衡方程為:傳感器世界2007.9.靜態(tài)變化函數(shù)曲線氣流方向閥門待標(biāo)定流量計。標(biāo)定方案示意圖。標(biāo)定曲線利用傳熱學(xué)理論,結(jié)合熱式流量計應(yīng)用的工況場合,對于實際的熱交換過程有: 1、熱探頭與流體間的對流換熱對流換熱a包括受迫對流換熱和自然對流換熱。假設(shè)流管橫置,熱探頭壁面與流體溫差為60*C,手持式流量計,則當(dāng)流體流速大于1m/s時,G/e2<0.1,此時自然對流換熱與由于流體運動所導(dǎo)致的受迫對流換熱相比十分微弱。實際測量中G/2<<1,液體質(zhì)量流量計哪家好,可以忽略自然對流換熱的影響。 2、熱探頭向測量桿構(gòu)架的導(dǎo)熱02隨著構(gòu)架材料導(dǎo)熱系數(shù)的不同,02差別很大。在探頭設(shè)計中,盡可能采用導(dǎo)熱系數(shù)小的材料制造構(gòu)架并采用絕熱、絕緣硅膠對探頭密封以減少導(dǎo)熱量。導(dǎo)熱量02計算公式如下:,dt A一桿構(gòu)架的橫截面積;A―桿構(gòu)架導(dǎo)熱系數(shù)。 3、熱式氣體質(zhì)量流量計熱探頭向周圍的輻射換熱03熱探頭表面溫度為,它要向氣流和另一個探頭進行輻射換熱。將探頭表面磨光或鍍上一層發(fā)射率小的金屬并使其溫度保持在100*C之內(nèi),以減小輻射換熱。根據(jù)輻射換熱公式:一斯特藩一波爾茲曼常數(shù);4一探頭外表面面積;一熱探頭溫度;T:來流溫度。
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質(zhì)量流量控制器, 即Mass Flow Controller(縮寫為MFC), 不但具有質(zhì)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(jù)需要進行流量設(shè)定,MFC自動地將流量恒定在設(shè)定值上,即使系統(tǒng)壓力有波動或環(huán)境溫度有變化,也不會使其偏離設(shè)定值。
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