流量控制器的原理是什么？

质量流量控制器由流量传感器、分流器通道、流量调节阀门和放大控制器等部分组成。质量流量控制器的剖面结构图见图1。气体流量传感器采用毛细管传热温差量热法原理测量气体的质量流量(无需温度压力补偿)。将传感器加热电桥测得的流量信号送入放大器放大, 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。与质量流量控制器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, 外设、内设转换和三位阀控开关等。气体质量流量控制器与流量显示仪连接后的工作原理。

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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2.72，所以1-1/e即为设定值的63.2%。虽然该定义是一个物理标准，可能说明不了什么问题，因为余下的设定值的36.8%所花费的时间可能多于或少于之前的63.2%。从下面示波器截图中可以看到：ALICAT?质量流量控制器仅用了7.4毫秒便到达了设定值的63.2%。

任意设定值百分比变化区域

不少质量流量控制器的技术参数采用设定值某一百分比区间内的变化来定义设备响应速度，比如：从设定值的10%到达90%所需要的时间。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。如下图所示，ALICAT?质量流量控制器用了11.4毫秒到达设定值， 从示波器波形图中可以清晰地观察到：50%那段跨度，低于10%和高于90%那两段的跨度则小了很多。就该图而言，如果按照从设定值10%到达90%所用的时间来定义设备响应速度的话，那么结论是6~7毫秒。

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流量控制器容易受这几个方面的影响

质量流量控制器是一种测量气体流量的仪表，其测量值不因温度或压力的波动而失准，不需要温度压力补偿，可根据需要进行流量设定，自动地将流量恒定在设定值上，即使系统压力有波动或环境温度有变化，也不会使其偏离设定值。可以地控制气体的给定量，这对很多工艺过程的流量控制，是用于对于不同气体的比例控制。直接测量气体的质量流量，输出质量流量信号，不用其他设备。可以的测量微小流量，采用分流装置，又可以测量大流量，而且温度，压力范围很大。

一、压力状况

在加气机中使用的质量流量控制器测量的气体的压力不低于20MPa，压力远远大于大气压。高压改变了振动管的内应力，提高了弹性管的等效刚度，从而使振动管的振动频率增大，两管的相位差减小；气体流经振动管时，存在压降，使得振动管受力不对称，这也对相位差有影响。

二、温度影响

用于加气机的CMF工作温度远低于室温，温度影响必须考虑；介质温度或环境温度变化会改变测量振动管的杨氏模量和影响零漂的结构等各种因素。

三、流速问题

压缩气体密度低，流速快，其影响不能忽略。理想情况下，流速增大则振动管的振动频率减小。通常流体密度变化小，可以认为流速与流体质量流量正比，因此流速的补偿可以转化为流量变化的非线性因素进行补偿。

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