质量流量计介绍MFC ppt课件
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MFC技术知识培训课件
1. 什么是质量流量计？什么是质量流量控制器？质量流量计，即Mass Flow Meter （缩写为MFM ）, 是一种精确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。
质量流量控制器, 即Mass Flow Controller （缩写为MFC ）, 不但具有质量流量计的功能，更重要的是，它能自动控制气体流量，即用户可根据需要进行流量设定，MFC 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。
简单地说,质量流量控制器就是一个稳流装置, 是一个可以手动设定或与计算机联接自动控制的气体稳流装置。
2. 质量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如图2所示。
图1. 质量流量控制器结构图 图2. 质量流量控制器原理图3. 怎么理解质量流量计/质量流量控制器的流量单位？气体质量流量单位一般以sccm （Standard Cubic Centimeter per Minute,每分钟标准毫升）和slm （Standard Liter per Minute,每分钟标准升）来表示。
这意味着，这种仪表在不同的使用条件下，指示的流量均是标准状态下的流量。
标准状态规定为: 气压—101325Pa (760mm Hg); 温度—0℃ (273.15K)。
0131.气体质量流量控制器(MFC)与气体质量流量计(MFM)
气体质量流量控制器（MFC）与气体质量流量计（MFM）MFC是带有控制气体质量流量的装置，而MFM是不具有控制气体质量流量功能的装置。
MFC为Mass Flow Controller的缩写，即质量流量控制。
流体在旋转的管内流动时会对管壁产生一个力，它是科里奥利在1832年研究水轮机时发现的，简称科氏力。
质量流量计以科氏力为基础，在传感器内部有两根平行的T型振管，中部装有驱动线圈，两端装有拾振线圈，变送器提供的激励电压加到驱动线圈上时，振动管作往复周期振动，工业过程的流体介质流经传感器的振动管，就会在振管上产生科氏力效应，使两根振管扭转振动，安装在振管两端的拾振线圈将产生相位不同的两组信号，这两个信号差与流经传感器的流体质量流量成比例关系。
计算机解算出流经振管的质量流量。
不同的介质流经传感器时，振管的主振频率不同，据此解算出介质密度。
安装在传感器器振管上的铂电阻可间接测量介质的温度。
质量流量计直接测量通过流量计的介质的质量流量,还可测量介质的密度及间接测量介质的温度。
由于变送器是以单片机为核心的智能仪表，因此可根据上述三个基本量而导出十几种参数供用户使用。
质量流量计组态灵活，功能强大,性能价格比高，是新一代流量仪表。
测量管道内质量流量的流量测量仪表。
在被测流体处于压力、温度等参数变化很大的条件下，若仅测量体积流量，则会因为流体密度的变化带来很大的测量误差。
在容积式和差压式流量计中，被测流体的密度可能变化30％，这会使流量产生30～40％的误差。
随着自动化水平的提高，许多生产过程都对流量测量提出了新的要求。
化学反应过程是受原料的质量(而不是体积)控制的。
蒸气、空气流的加热、冷却效应也是与质量流量成比例的。
产品质量的严格控制、精确的成本核算、飞机和导弹的燃料量控制，也都需要精确的质量流量测量。
因此质量流量计是一种重要的流量测量仪表。
质量流量计可分为两类：一类是直接式，即直接输出质量流量；另一类为间接式或推导式，如应用超声流量计和密度计组合，对它们的输出再进行乘法运算以得出质量流量。
质量流量计PPT课件
3
传感器安装
1．1 安装位置应避免电磁干扰。传感器、变送器的安装位置 以及电缆铺设应尽量远离易产生强电磁场的设备，如大功率 马达、变压器设施、变频设备等。
1．2 传感器的安装方向：要保证被测介质能够完全充满传感器， 且对于液体要不集气，对于气体要不积液，对于粘稠、脏污、 高凝点的介质易排空（根据需要，也可在两侧加装低点阀））。 下图以Elite系列传感器为例的安装方向示意图。
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接线示意图
仪表接线
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流量计组态
一 、 概述 在完成传感器、变送器的安装、接线及上电后，接下来需要完成
必要的组态。 基本组态项目：
1、组态测量单位，根据需要选择过程变量的测量单位，包括质量 流量、体积流量、温度、密度等；
2、组态毫安输出或脉冲输出的过程变量； 3、组态毫安输出和脉冲输出对应的量程； 4、回路测试（如果需要数据远传）。
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1．3 安装时要注意流量计外壳上的流向标志,其箭头指向与变送器内组态的 方向相一致。
注：质量流量计可以双向使用。如果安装流向与实际流向相反，修 改变送器内的流向组态即可。
1．4 在完成管道预置和管道吹扫后再安装传感器，避免管道施工造
成的意外损坏及杂物进入。另外在安装传感器前，请勿将传感器进 、出口的保护套除去。
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组态变送器的毫安输出 1、同时按SCROLL（左）键和SELECT（右）键4秒以上（下面的指示灯
持续闪烁），直至看到see Alarm为止。
注：按键为光敏按键，不用开盖，在玻璃窗外遮挡按键位置即可完成按 键操作。
2、按左键(SCROLL)翻到OFF-LINE MAINT 菜单，再按右键(SELECT)进入 菜单。
质量流量计介绍MFC Principle
MFC Principles
A basic course
By Phil Tan IPQE AESZ
What’s MFC? MFC是什么？ 是什么？ 是什么
Mass Flow Controllers (MFCs) are used wherever accurate measurement and control of a mass flow of gas is required independent of flow pressure change and temperature change in a given range. 质量流量控制器可以在指定范围内准确的 测量和控制气体的质量流量，其性能不受气体 压力和温度变化的影响。
Control Principles 控制原理
The PCB compares the signal to the desire set point, the difference is used to drive the control valve, which will proportional open or close until the signal is equal to the set point. PCB板将会比较传感器的测量信号和用户 输入的设定信号，其差值将产生信号驱动比例 控制阀，直到传感器信号和设定信号相等为止。
Sensor Structure 传感器的构造
Resistance 电阻丝 Capillary Tube 毛细管
The resistance of upstream and downstream must be equal and well-proportioned. It’s critical to the sensor performance. 上游和下游两段电阻的阻值必须尽量相等并且呈现均 匀的分布，这是传感器性能的关键所在。
A basic course
By Phil Tan IPQE AESZ
What’s MFC? MFC是什么？ 是什么？ 是什么
Mass Flow Controllers (MFCs) are used wherever accurate measurement and control of a mass flow of gas is required independent of flow pressure change and temperature change in a given range. 质量流量控制器可以在指定范围内准确的 测量和控制气体的质量流量，其性能不受气体 压力和温度变化的影响。
Control Principles 控制原理
The PCB compares the signal to the desire set point, the difference is used to drive the control valve, which will proportional open or close until the signal is equal to the set point. PCB板将会比较传感器的测量信号和用户 输入的设定信号，其差值将产生信号驱动比例 控制阀，直到传感器信号和设定信号相等为止。
Sensor Structure 传感器的构造
Resistance 电阻丝 Capillary Tube 毛细管
The resistance of upstream and downstream must be equal and well-proportioned. It’s critical to the sensor performance. 上游和下游两段电阻的阻值必须尽量相等并且呈现均 匀的分布，这是传感器性能的关键所在。
科隆质量流量计简介PPT
二、质量流量计类型及应用
3.传感器类型及其应用：
（2）OPTIMASS 2000型：
二、质量流量计类型及应用
3.传感器类型及其应用：
（2）OPTIMASS 2000型：
OPTIMASS 2000型特点： 大流量测量； 新颖的直管测量设计：测量管口径大，流通能力优异； 易于排污，易于清洗； 可选伴热夹套； 高精度测量，适合贸易交接； 优化的分流器使压力损失降低； 模块化电子机芯的概念-电子部件和传感器易于替换； 超级双相钢材质提供最大180 barg的操作压力； 二级压力保护腔体爆破压力达到150 barg； 行业： 油气； 废水； 化工； 造纸和纸浆； 食品和饮料； 制药； 淡水； 应用： 大流量装车/卸车；体积及质量的贸易交接；大容量。
二、质量流量计类型及应用
3.传感器类型及其应用：
（5）OPTIMASS 7000型：
二、质量流量计类型及应用
3.传感器类型及其应用：
（5）OPTIMASS 7000型：
OPTIMASS 7000型特点： 满足高腐蚀性介质苛刻应用要求，有4种材质测量管供 选择：钛、不锈钢、哈氏合金®和钽材质；唯一具有贸 易交接认证的单直管测量质量流量计； 外部壳体的典型爆破压力大于100 barg/1450 psig，具 有选择性PED标准二级压力保护腔体； 易于排污，易于清洗； 不受安装条件和工艺过程影响； 优异的零点稳定性；低能耗，低操作成本； 快速信号处理，不受介质、温度变化影响； 数据冗余的模块化电子-“即插即用”，可更换电子部 件不造成数据丢失； 行业： 水和废水；矿业和建筑材料；钢铁和金属加工； 食品和饮料；油气和替代燃料；造纸和纸浆； 石化；医药；化工； 应用： 高粘度和切割液；需要低流速的产品；非均相混合物； 夹带固体或气体的产品；运输监护；装载和产品运输的 测量；泥浆；高腐蚀性流体。
质量流量计概述ppt课件(78张)
➢ 现场性能卓越
➢ CMF/E/ELITE
性能卓越－CMF200/300
F 系列传感器
质量流量基本精度：液体 ±0.2%/015%/0.1%
气体 ±0.7%/0.5%
密度精度：
液体±0.002 g/cc
接液管材：
316L不锈钢
额定流量范围：
0~272,000 kg/h
口径范围：
6~75 mm
F Series with MVD and 0.1% calibration
0.1% 0.1% 0.11% 0.14%
Competition's 0.10% meter
with zero stability
0.10% 0.13% 0.15% 0.17%
每年研究开发费用超过
其它 25%
最大竞争对手的销售额
能在各种实际应用场合 保证产品性能
专业的销售和服务人员
Micro Motion
75%
内容
➢ 公司介绍 ➢ 什么是质量流量计？ ➢ Micro Motion质量流量计产品系列 ➢ Micro Motion质量流量计的新功能
高准产品家族
CMF系列传感器
首席执行官办公室成员
* Charles A Peters, 高级执行副总裁 * Walter J Galvin, 首席财务官
* David N Farr, 首席执行官
* James G Berges, 总裁 * Edward L Monser, 首席营运官
艾默生公司 8 个以用户为中心的部门
艾默生过程管理集团 - 整体方案
质量流量计的关键人物
古斯塔维 德 科里奥利
牛顿爵士
什么是科里奥利现象？
质量流量计(MFC)原理
质量流量计（MFC）原理及如何来选择使用首先什么是质量流量计（MFC）?质量流量计，即Mass Flow Meter（缩写为MFM），是一种精确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。
质量流量控制器，即Mass Flow Controller（缩写为MFC），不但具有质量流量计的功能，更重要的是，它能自动控制气体流量，即用户可根据需要进行流量设定，MFC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。
简单地说，质量流量控制器就是一个稳流装置，是一个可以手动设定或与计算机联接自动控制的气体稳流装置。
质量流量计/质量流量控制器的主要优点是什么？（1）流量的测量和控制不因温度或压力的波动而失准。
对于多数流量测控系统而言，很难避免系统的压力波动及环境和介质的温度变化。
对于普通的流量计，压力及温度的波动将导致较大的误差；对于质量流量计/质量流量控制器，则一般可以忽略不计。
（2）测量控制的自动化质量流量计/质量流量控制器可以将流量测量值以输出标准电信号输出。
这样很容易实现对流量的数字显示﹑累积流量自动计量﹑数据自动记录﹑计算机管理等。
对质量流量控制器而言，还可以实现流量的自动控制。
通常，模拟的MFC/MFM输入输出信号为0～+5V或4～20mA，数字式MFC/MFM还配有RS232或RS485数字串行通讯口，能非常方便地与计算机连接，进行自动控制。
（3）精确地定量控制流量质量流量控制器可以精确地控制气体的给定量，这对很多工艺过程的流量控制﹑对于不同气体的比例控制等特别有用。
（4）适用范围宽，有很宽的工作压力范围，我们的产品可以从真空直到10MPa；可以适用于多种气体介质（包括一些腐蚀性气体，如HCL）；有很宽的流量范围，我们的产品最小流量范围可达0～5 sccm，最大流量范围可达0～200 slm。
流量显示的分辨率可达满量程的0.1%，流量控制范围是满量程的2～100% （量程比为-- 50:1），因此在很多领域得到广泛应用。
科隆质量流量计简介PPT
测量原理：科里奥利测量原理；
（2）原理总结： 当测量管是空管，两个传感器检测到相 同的正弦波，无相位偏差；一旦满管工作 时，作用在流动介质中科氏力使测量管产生 形变，传感器检测到相位偏差，相位偏差和 质量流量成正比。
二、质量流量计类型及应用
二、质量流量计类型及应用
1.类型及结构：
转换器+传感器的组合； MFC300/010C型转换器可以自由组合OPTIMASS系列中的通用 设备；MFC400仅能用在OPTIMASS6000上。
（1）OPTIMASS 1000型：
OPTIMASS 1000型特点： 创新的双直测量管； 易于排污，易于清洗； 不受安装条件和工艺工程影响； 工作寿命长； 优化的分流器使压损降低； 高精度意味着优异的性价比； 数据冗余的模块化电子机芯-“即插即用”； 行业： 水和废水处理； 化学； 食品和饮料； 造纸和纸浆； 石化； 制药； 应用： 使用于所有标准应用可达到130°C； 卫生连接使其非常适用于食品/饮料应用。
二、质量流量计类型及应用
3.传感器类型及其应用：
（2）OPTIMASS 2000型：
二、质量流量计类型及应用
3.传感器类型及其应用：
（2）OPTIMASS 2000型：
OPTIMASS 2000型特点： 大流量测量； 新颖的直管测量设计：测量管口径大，流通能力优异； 易于排污，易于清洗； 可选伴热夹套； 高精度测量，适合贸易交接； 优化的分流器使压力损失降低； 模块化电子机芯的概念-电子部件和传感器易于替换； 超级双相钢材质提供最大180 barg的操作压力； 二级压力保护腔体爆破压力达到150 barg； 行业： 油气； 废水； 化工； 造纸和纸浆； 食品和饮料； 制药； 淡水； 应用： 大流量装车/卸车；体积及质量的贸易交接；大容量。
（2）原理总结： 当测量管是空管，两个传感器检测到相 同的正弦波，无相位偏差；一旦满管工作 时，作用在流动介质中科氏力使测量管产生 形变，传感器检测到相位偏差，相位偏差和 质量流量成正比。
二、质量流量计类型及应用
二、质量流量计类型及应用
1.类型及结构：
转换器+传感器的组合； MFC300/010C型转换器可以自由组合OPTIMASS系列中的通用 设备；MFC400仅能用在OPTIMASS6000上。
（1）OPTIMASS 1000型：
OPTIMASS 1000型特点： 创新的双直测量管； 易于排污，易于清洗； 不受安装条件和工艺工程影响； 工作寿命长； 优化的分流器使压损降低； 高精度意味着优异的性价比； 数据冗余的模块化电子机芯-“即插即用”； 行业： 水和废水处理； 化学； 食品和饮料； 造纸和纸浆； 石化； 制药； 应用： 使用于所有标准应用可达到130°C； 卫生连接使其非常适用于食品/饮料应用。
二、质量流量计类型及应用
3.传感器类型及其应用：
（2）OPTIMASS 2000型：
二、质量流量计类型及应用
3.传感器类型及其应用：
（2）OPTIMASS 2000型：
OPTIMASS 2000型特点： 大流量测量； 新颖的直管测量设计：测量管口径大，流通能力优异； 易于排污，易于清洗； 可选伴热夹套； 高精度测量，适合贸易交接； 优化的分流器使压力损失降低； 模块化电子机芯的概念-电子部件和传感器易于替换； 超级双相钢材质提供最大180 barg的操作压力； 二级压力保护腔体爆破压力达到150 barg； 行业： 油气； 废水； 化工； 造纸和纸浆； 食品和饮料； 制药； 淡水； 应用： 大流量装车/卸车；体积及质量的贸易交接；大容量。
质量流量计测量原理与应用ppt课件
20 力
图3.3.2 旋转管道中的科氏
CMF测量原理——基本理论
当质量为m的质点以匀速V在一个围绕固定点O并以角速度ω旋 转的管道移动时，将沿着旋转的法线方向存在一个向心力 FFrc==ω2ω2rV·△·△mm；，沿这着个切力线就方是向Co质rio点lis对力管 壁 也 产生一 个 反 作用力 ，
质量流量测量技术发展的重点是质量流量直接式测量方法，以 提高测量准确度，实现对各种介质在复杂环境条件下的高准确度、 高可靠的测量。在质量流量直接式测量方法中，科里奥利质量流量 计已经受到各方面用户的青睐。这是因为它能够高准确度的直接测 量管道内流体的质量流量，而且稳定度高，可靠性好，量程比大， 又适合应用于高粘度流体。
21
CMF测量原理——CMF测量原理
2、 CMF测量原理
以Micromotion的U型振动管为例，对Coriolis质量流量计的测 量做定量分析： Micromotion的U型振动管，通常振幅小于1mm， 频率大约为80Hz.图3.3.3为振动中的测量管,流体 被强制接受管子的垂直动量,在管子向上运动的 振动半周期时,流入仪表的流体向下压,抵抗管子 向上的力.反之,流出仪表流体存在向上的务,抗 图3.3.3振动中的测量管 拒管子对其垂直量的减少而把管子向上推。两个反作用力合成引起 流量测量管扭曲；这就是Coriolis效应。在振动的另外半周期，管子 向下运动而扭曲方向就相反。图书馆显示一个流体，经过一个测量 管，有一个质量m和速度V，它以相对O—O轴线的角速度ω旋转。 因而产生Coriolis：
13
科里奥利质量流量计典型结构和工作原理-CMF基本结构
14
图3.2.1 双U型管质量流量传感器结构示意图 图3.2.2 双直型管质量流量传感器剖面图
图3.3.2 旋转管道中的科氏
CMF测量原理——基本理论
当质量为m的质点以匀速V在一个围绕固定点O并以角速度ω旋 转的管道移动时，将沿着旋转的法线方向存在一个向心力 FFrc==ω2ω2rV·△·△mm；，沿这着个切力线就方是向Co质rio点lis对力管 壁 也 产生一 个 反 作用力 ，
质量流量测量技术发展的重点是质量流量直接式测量方法，以 提高测量准确度，实现对各种介质在复杂环境条件下的高准确度、 高可靠的测量。在质量流量直接式测量方法中，科里奥利质量流量 计已经受到各方面用户的青睐。这是因为它能够高准确度的直接测 量管道内流体的质量流量，而且稳定度高，可靠性好，量程比大， 又适合应用于高粘度流体。
21
CMF测量原理——CMF测量原理
2、 CMF测量原理
以Micromotion的U型振动管为例，对Coriolis质量流量计的测 量做定量分析： Micromotion的U型振动管，通常振幅小于1mm， 频率大约为80Hz.图3.3.3为振动中的测量管,流体 被强制接受管子的垂直动量,在管子向上运动的 振动半周期时,流入仪表的流体向下压,抵抗管子 向上的力.反之,流出仪表流体存在向上的务,抗 图3.3.3振动中的测量管 拒管子对其垂直量的减少而把管子向上推。两个反作用力合成引起 流量测量管扭曲；这就是Coriolis效应。在振动的另外半周期，管子 向下运动而扭曲方向就相反。图书馆显示一个流体，经过一个测量 管，有一个质量m和速度V，它以相对O—O轴线的角速度ω旋转。 因而产生Coriolis：
13
科里奥利质量流量计典型结构和工作原理-CMF基本结构
14
图3.2.1 双U型管质量流量传感器结构示意图 图3.2.2 双直型管质量流量传感器剖面图
质量流量计介绍MFC
谢谢！
2. MFC的构造和原理 3. 气体及其CF值 4. MFC的使用条件（温度、压力） 5. 液体材料的控制
6. 产品应用介绍
上海新爱示国际贸易有限公司
气体的流量控制类型
. 流量控制阀 （针阀、稳流阀等等）
. 面积式流量计（浮子方式） ->体积流量控制 cc/min m3/hr . 质量流量控制器 ->质量流量控制 g/min、mol/min
上海新爱示国际贸易有限公司
有关安装方向
热循环现象
被加热气体对流现象
低密度气体也容易发生逆流现象
上海新爱示国际贸易有限公司
液体材料控制
① HT-MFC
② 加热系统
③ 液化对策
上海新爱示国际贸易有限公司
HT-MFC（高温式样MFC）
PCB分离 最高85℃适用
上海新爱示国际贸易有限公司
蒸发系统
蒸发系统
上海新爱示国际贸易有限公司
温度系统设计
上海新爱示国际贸易有限公司
蒸发系统
产品系列 ● AS50、AS50C TEOS\HCD
● AS60C H2O ● AS90C/90AC/91C/92C TEOS AS100S TEOS\HCD\TiCL4\SICL4…
上海新爱示国际贸易有限公司
上海新爱示国际贸易有限公司
气体的特点
. 气体的体积
->体积根据条件（温度、压力）变化改变 . 气体的质量 ->温度、压力等因素丌受影响
上海新爱示国际贸易有限公司
气体的流量控制
半导体应用过程的化学反应
->化学反应以mol单位进行 例：2H2+O2=2H2O ->要求以mol单位进行流量控制 ->需要高性能流量控制器对应
CVD MFC介绍
电磁比例控制阀
常闭 – 电磁阀芯朝着针孔 常开 – 电磁阀芯远离针孔
预载调节 线圈 预载弹簧 弹簧支撑 的阀芯
流量
平面弹簧
25 线圈电流 (mA) 40
橡胶圈密封
针孔
数字质量流量控制器
模拟输入/输出 口 连接口
A/DБайду номын сангаасD/A
数字通讯口 RS485/DeviceNet/以 太网
CPU
RAM
ROM
自调谐控制
本公司使用的是质量流量控制器
气体流入→
气体流出→
↑
流量计模块
↑
电磁比例控制阀模块
质量流量控制器示意图
流量计模块
→
气体流过加热区域之后在两 个温度计之间产生温差 由温差进而形成热电偶电压
→
通过电流的一系列算法算出对应气体流量，以 及通过阀驱动器来控制和调节流量大大小
→
V
与外围电路连接形成电流
电磁比例控制阀模块
谢谢！
A/D
流量测量(MFM) （电桥，放大器）
D/A
控制阀 驱动器
MFC调零
• • •
• • • • • • • • • • •
调零的意义：MFC调零的意义和目的就是为了减小零漂 调零的步骤： 1、打开干泵将各条（或者是所需调零的MFC所对应的）特气管路进行抽真空（gas box顶部气动阀至chamber），直到MFC上面的数值不再变化为止 2、将各gas box内阀门关闭 3、记下所需调零MFC的原始地址码 4、将地址编码器的拨片全部拨到左边 5、先将地址编码器的A拨到右边，然后再将0、1拨到右边 6、用六角轻轻的按住reset键，MFC指示灯不再亮起 7、按住reset键大约5秒之后松开，并且观察指示灯，从红色变成红绿交替闪烁再变成 绿灯闪烁视为reset完成 8、先将0、1拨到左边，再将地址码拨到第一步记录的MFC原始地址码后，然后将A拨 到左边 10、操作完毕后看电脑上对应MFC的零漂绝对值是否在该MFC量程值的百分之十之内 ，如果不是的话就请重复上面的操作，多试几次，零漂绝对值越小越好 调零的周期： 1、每次MFC断电后再重新通电时需要调零 2、系统校准的校准系数偏差较大时需要调零
常闭 – 电磁阀芯朝着针孔 常开 – 电磁阀芯远离针孔
预载调节 线圈 预载弹簧 弹簧支撑 的阀芯
流量
平面弹簧
25 线圈电流 (mA) 40
橡胶圈密封
针孔
数字质量流量控制器
模拟输入/输出 口 连接口
A/DБайду номын сангаасD/A
数字通讯口 RS485/DeviceNet/以 太网
CPU
RAM
ROM
自调谐控制
本公司使用的是质量流量控制器
气体流入→
气体流出→
↑
流量计模块
↑
电磁比例控制阀模块
质量流量控制器示意图
流量计模块
→
气体流过加热区域之后在两 个温度计之间产生温差 由温差进而形成热电偶电压
→
通过电流的一系列算法算出对应气体流量，以 及通过阀驱动器来控制和调节流量大大小
→
V
与外围电路连接形成电流
电磁比例控制阀模块
谢谢！
A/D
流量测量(MFM) （电桥，放大器）
D/A
控制阀 驱动器
MFC调零
• • •
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调零的意义：MFC调零的意义和目的就是为了减小零漂 调零的步骤： 1、打开干泵将各条（或者是所需调零的MFC所对应的）特气管路进行抽真空（gas box顶部气动阀至chamber），直到MFC上面的数值不再变化为止 2、将各gas box内阀门关闭 3、记下所需调零MFC的原始地址码 4、将地址编码器的拨片全部拨到左边 5、先将地址编码器的A拨到右边，然后再将0、1拨到右边 6、用六角轻轻的按住reset键，MFC指示灯不再亮起 7、按住reset键大约5秒之后松开，并且观察指示灯，从红色变成红绿交替闪烁再变成 绿灯闪烁视为reset完成 8、先将0、1拨到左边，再将地址码拨到第一步记录的MFC原始地址码后，然后将A拨 到左边 10、操作完毕后看电脑上对应MFC的零漂绝对值是否在该MFC量程值的百分之十之内 ，如果不是的话就请重复上面的操作，多试几次，零漂绝对值越小越好 调零的周期： 1、每次MFC断电后再重新通电时需要调零 2、系统校准的校准系数偏差较大时需要调零
质量流量计PPT(最全版)PTT文档
变送器防爆标志：
Exd(ib)ibIBT5
防爆合格证号：
CE092053
北京首科实华自动化设备
流量计系 列TBiblioteka L：何静结构与原理
DMF-1型系列（数字、精密）质量流量计由两单元组成：质量流量计传感器和质量流量计关联 电子单元（即变送器），流量传感器由外壳、微振动测量管、振动驱动器和信号检测器及温度补偿 元件等主要部件组成。
工作压力(MPa)
连接形式(mm)
焊接式活接头 Φ18×2
0～10kHz 瞬时DM流F-量1-1脉-A冲B信号； 1.5
0～4
大流量系列: DMF-1-5 DMF-1-6-A DMF-1-6-B DMF-1-6-C DMF-1-6-D
0～32
焊接式活接头 Φ6×1.5
大电流子量 单系元列已:含D安MDM全F-F栅1-1-5-，1-A组D成MF本-1安-6防-A爆D3系M统F-时1-，6-流B 量D传MF感-1器-06～与-C4电0 D子M单F元-1-之6-间D 用捌芯0三～屏32蔽电缆直接相连。焊接式活接头 Φ6×1.5
被10测kH传的z感、流器4量的-2以防0m爆质标A量和志流：1-量5V单。位（kgE/xhib、(itb/)hⅡ或BgT/2s-）T5用数字直接显示在电子单元面板上，并于电子单元背面端子上输出远传的标准信号0-
与传防感爆器合配格套证号组：成质量流量计测C量E0系72统06，6 完成质量流量的信号处理及输出。
压力等级：
标准配置见上表，其他高压可以特殊订货。
介质温度： -50℃～+150℃：-50℃～250℃；-50℃～ 350℃；-100℃～ 350℃
环境温度： -20℃～+70℃
流量测量精度： ±0.20% 流量±[(零点稳定性/流量值)×100]% 流量（±0.1%为特殊订货）
质量流量计介绍MFC
->约30%程度丌能流动
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气体的特性
① 温度特性
Байду номын сангаас
② 压力特性 （压缩系数） ③ 故障例
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温度特性（比热、0.1Mpa）
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压力特性（体积、300K）
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流量的标定
气体流量的标定方法
PVTt法 或称 增进法
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盘片式ByPass
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电磁阀
线圈 提升阀
特点：高速应答 提升阀距离长适用 大流量，精密控制 FC-R7700、7800 PRA7800、780HT系列
弹簧垫片 阀头
气体流向
内径
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压电阀
特点：高速应答
调节螺母
压电原件
适用于高供给压
安装方向
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有关压力的条件
通常动作压差0.5-2.8KgfD
耐压10Kgfg
低压式样可对应（液体材料控制） 高密度气体（SF6、C4F8等），低压供给 避免发生震荡
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有关温度的条件
使用环境温度
-通常式样->0 ~ 45 ℃
- 高温式样->0 ~ 80℃ 温度持续稳定（避免对传感器干扰） 流路气体温度和环境气体无差异性
HITACHI METALS产品集合
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MFC 技术交流会
1. 质量流量控制器（MFC）的特点
2. MFC的构造和原理 3. 气体及其CF值 4. MFC的使用条件（温度、压力） 5. 液体材料的控制
质量流量计介绍(PPT42页)
质量流量计优点
直接测量质量流量，有很高的测量精确度。 可测量流体范围广泛，包括高粘度液的各种液体、含有固
形物的浆液、含有微量气体的液体、有足够密度的中高压 气体。 测量管的振动幅小，可视作非活动件，测量管路内无阻碍 件和活动件。 对应对迎流流速分布不敏感，因而无上下游直管段要求。 测量值对流体粘度不敏感，流体密度变化对测量值得值的 影响微小。 可做多参数测量，如同期测量密度，并由此派生出测量溶 液中溶质所含的浓度。
Ω形测量管质量流量计
当管子分开时，在振点前 的流体中产生的科里奥利 力与振动力方向相反，减 慢管子的运动速度；而在 振点之后管中流体产生的 科氏力与振动方向相同， 加快管子的运动速度。当 驱动器使管子靠近时，则 产生相反的结果。在A、B 两点的传感器可测的两处 管字运动的相位差，由此 可得到流过测管中流体的 质量流量。
• 气体的比热容会随着压力温度而变，但在所使用的温度压力附 近不大的变化可视为常数。
科里奥利力简介
V=0
V>0
Fc
•m =质点 •w =角速度 •v =径向速度 •Fc 源自科里奥利力Fc视频一
视频二
Fc = -2m • v • w
科里奥利力简介
•w = 角速度 •Fc = 科里奥利力 • = 相位差 •A,B =相位传感器 •y = 振幅 •t = 时间
质量流量计培训
为什么要测量质量流量?
质量 1 体积 1
质量2 体积 2
温度变化 体积1 体积 2 质量 1 = 质量 2
质量流量计的分类
1.科里奥利式质量流量计 这种流量计是利用流体在振管内产生的科氏力，采用直
接测量科氏力的方法得到流体质量流量。 2.量热式质量流量计（热式质量流量计） 这种流量计是在流体管壁外设置热源，利用流动气体传
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有关压力的条件
通常动作压差0.5-2.8KgfD 耐压10Kgfg 低压式样可对应（液体材料控制） 高密度气体（SF6、C4F8等），低压供给
避免发生震荡
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有关温度的条件
使用环境温度 -通常式样->0 ~ 45 ℃ - 高温式样->0 ~ 80℃
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气体特性原因产生故障
HF的会合性 -> HF ↔ (HF)N,N=1-8 120℃以上 n=1
NO2和N2O4平衡关系 NO2 ↔ N2O4 140℃以上100%变为 NO2
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MFC的使用条件
① 压力 一次压 、 二次压 ② 温度 气体环境温度、气体温度 ③ 安装方向
=1SLM× 1.410 1.000
=1.41SLM
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CF的换算的注意点
利用CF系数计算得出的流量，是不能保证的 分子量差异比较大的气体间换算时，阀门流
量控制有可能发生问题
举例：H2 100SCCM 的MFC 用作N2使用时
H2
密度
0.09
CF
1.010
->约30%程度不能流动
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质量流量控制器的特点
MFC=Mass Flow Controller a) 稳定的流量供给不受温度、压力变化影响 b) 低压条件下也可使用 c) 可实现对腐蚀性气体、浓缩气体的控制 d) 流量的再现性、安定性优异 e) 电气信号控制 可实现自动、远程控制
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压电阀
特点：高速应答 适用于高供给压 ห้องสมุดไป่ตู้流量，精密控制 FC-DR980系列
膜片
弹簧 气体流向
调节螺母 压电原件
基础原件
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气体以及CF值
① 转换系数是指？ ② CF换算 ③ 气体特性
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气体转换系数
以N2为基准（1.000）流量转换系数 根据不同气体的比热和密度计算 气体分子热交换程度表示值 定义->MFC相同输出时的流量比
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MFC温度高于材料温度
蒸发系统
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温度系统设计
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蒸发系统
产品系列 ● AS50、AS50C TEOS\HCD
● AS60C H2O ● AS90C/90AC/91C/92C TEOS AS100S TEOS\HCD\TiCL4\SICL4…
温度持续稳定（避免对传感器干扰） 流路气体温度和环境气体无差异性
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有关安装方向
热循环现象
被加热气体对流现象
低密度气体也容易发生逆流现象
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液体材料控制
① HT-MFC ② 加热系统 ③ 液化对策
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HT-MFC（高温式样MFC）
四个臂的阻值满足一个简
单的关系，利用这一关系 就可测量电阻。
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传感器管的温度分布
气体
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上下流的温度差 =电桥测出电阻值变化
温度差和流量的关系
假想直线
温度变化
qm=k*ΔT
qm -质量，k-常数 ΔT-温差
流量
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ByPass含义
N2 1.25 1.000
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气体的特性
① 温度特性 ② 压力特性 （压缩系数） ③ 故障例
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温度特性（比热、0.1Mpa）
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压力特性（体积、300K）
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流量的标定
气体流量的标定方法 PVTt法 或称 增进法
在一定的分流比下使气体在传感器和旁路间分流
传感器管道
气体
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盘片式ByPass
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电磁阀
特点：高速应答 提升阀距离长适用 大流量，精密控制
FC-R7700、7800 PRA7800、780HT系列
弹簧垫片
阀头 气体流向 内径
线圈 提升阀
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PCB分离 最高85℃适用
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蒸发系统
材料罐体和HT-MFC一体化设计 用MFC对液体的蒸汽进行流量控制
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液化对策
● MFC温度高于材料温度 材料温度<MFC温度
● 温度系统设计 配管下测温度高于上测温度设定
● 材料温度尽可能低 流动范围内保持低压供给
MFC的构成
电源
表示器
设定器
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传感器感知原理
惠斯通电桥
惠斯通电桥（又称单臂电
桥）是一种可以精确测量 电阻的仪器。图3－13所示 是一个通用的惠斯通电桥。 电阻R1，R2，R3，R4叫做 电桥的四个臂，G为检流计， 用以检查它所在的支路有 无电流。当G无电流通过时， 称电桥达到平衡。平衡时，
N2比热*N2密度
CF=校正系数×
对象气体比热*对象气体密度
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气体转换系数
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CF的换算
• 利用CF系数可以计算出他气体的流量换算
举例： N2 1SLM的MFC作为Ar气使用时100%量程的设定流量是？
CF换算流量=满量程流量× 实际气体的CF
记载气体的CF
->体积流量控制 cc/min m3/hr . 质量流量控制器
->质量流量控制 g/min、mol/min
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气体的特点
. 气体的体积 ->体积根据条件（温度、压力）变化改变
. 气体的质量 ->温度、压力等因素不受影响
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气体的流量控制
半导体应用过程的化学反应 ->化学反应以mol单位进行 例：2H2+O2=2H2O ->要求以mol单位进行流量控制 ->需要高性能流量控制器对应
HITACHI METALS产品集合
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MFC 技术交流会
1. 质量流量控制器（MFC）的特点 2. MFC的构造和原理 3. 气体及其CF值 4. MFC的使用条件（温度、压力） 5. 液体材料的控制 6. 产品应用介绍
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气体的流量控制类型
. 流量控制阀 （针阀、稳流阀等等） . 面积式流量计（浮子方式）