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氣體質(zhì)量流量控制器MFC的工作原理

更新時(shí)間:2024-12-13點(diǎn)擊次數(shù):632
氣體質(zhì)量流量控制器(Mass Flow Controller,簡(jiǎn)稱(chēng) MFC)是一種用于精確控制氣體流量的儀器。其工作原理如下:

一、基本結(jié)構(gòu)


  1. 流量傳感器

    • MFC 內(nèi)部通常采用熱式質(zhì)量流量傳感器。這種傳感器基于熱傳導(dǎo)原理工作。它有兩個(gè)溫度傳感器(RTD,電阻溫度探測(cè)器)和一個(gè)加熱元件。

    • 加熱元件位于兩個(gè)溫度傳感器中間。當(dāng)氣體流過(guò)時(shí),帶走熱量,根據(jù)熱量傳遞的原理,氣體流速不同,帶走熱量的速度也不同,進(jìn)而導(dǎo)致兩個(gè)溫度傳感器之間產(chǎn)生溫度差。

    • 通過(guò)測(cè)量這個(gè)溫度差,可以計(jì)算出氣體的質(zhì)量流量。

  2. 流量控制閥

    • MFC 配有一個(gè)比例控制閥,通常是一個(gè)針閥或球閥。這個(gè)閥門(mén)可以精確地控制氣體的通過(guò)量。

    • 閥門(mén)的開(kāi)度由一個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)裝置控制,通過(guò)改變閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)氣體流量。

二、工作過(guò)程


  1. 測(cè)量流量

    • 當(dāng)氣體進(jìn)入 MFC 時(shí),首先經(jīng)過(guò)流量傳感器。傳感器測(cè)量氣體的流量,并將流量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(如電壓或電流信號(hào))。

    • 這個(gè)電信號(hào)被發(fā)送到 MFC 的控制電路。

  2. 流量控制

    • MFC 的控制電路將接收到的流量信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較。如果測(cè)量流量與設(shè)定流量不一致,控制電路會(huì)向流量控制閥發(fā)送信號(hào)。

    • 流量控制閥根據(jù)控制信號(hào)調(diào)整閥門(mén)開(kāi)度。如果測(cè)量流量小于設(shè)定流量,閥門(mén)會(huì)開(kāi)大;如果測(cè)量流量大于設(shè)定流量,閥門(mén)會(huì)關(guān)小。

    • 這種反饋控制機(jī)制不斷循環(huán),確保實(shí)際氣體流量與設(shè)定流量保持一致,從而實(shí)現(xiàn)精確的流量控制。

三、應(yīng)用場(chǎng)景


MFC 廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、化工、制藥、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,這些行業(yè)對(duì)氣體流量的精確控制有很高的要求。例如,在半導(dǎo)體制造過(guò)程中,精確的氣體流量控制對(duì)于保證芯片質(zhì)量至關(guān)重要。

總之,氣體質(zhì)量流量控制器通過(guò)先進(jìn)的傳感器技術(shù)和精密的控制閥門(mén),實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣體流量的高精度控制。
氣體質(zhì)量



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