什么是毛細管熱質量流量計或控制器？

毛細管熱質量流量計直接測量較低流量范圍內(nèi)的清潔氣體和混合氣體的質量流量。毛細管熱質量流量控制器將一個整體安裝的流量控制閥添加到質量流量計的流量體中，并同時監(jiān)控質量流量并將其控制為等于用戶選擇的設定值。

毛細管熱質量流量計和控制器的歷史

毛細管熱質量流量計和控制器于1960年代初首次商業(yè)化。航天工業(yè)是最早的用戶之一，但是不久之后，制造固態(tài)半導體器件的工業(yè)就意識到了它們的用處。當集成電路半導體器件開始其漫長而持續(xù)的非凡增長時期時，毛細管熱質量流量控制器的市場也隨之增長。在1970年代和1980年代，一般行業(yè)認識到在許多應用中使用毛細管質量流量計和控制器的優(yōu)勢，以及一些新公司為服務這個不斷增長的市場而成立。準確性，緊湊性，可靠性和成本效益的優(yōu)勢繼續(xù)使毛細管熱儀成為監(jiān)測和控制一般工業(yè)和半導體器件制造中較小的清潔氣體質量流量的選擇。

其主要優(yōu)點及其突出的原因是，毛細管熱儀直接測量質量流量，而不是例如體積流量。這很重要，因為大多數(shù)行業(yè)都需要測量和控制進入其工藝的氣體的分子流量（即質量）。

直接質量流量計的類型和應用

圖1：質量流量計的分類

可直接測量流體質量流量的流量計有兩種：科里奧利質量流量計和熱質量流量計?？评飱W利質量流量計直接測量大多數(shù)液體（包括液體和氣體）的質量流量，并且不需要了解液體的特性或組成。熱質量流量計直接測量氣體的質量流量，并且確實需要了解其成分?？评飱W利質量流量計具有高精度，高壓降，最適合液體使用且相對昂貴的特點。熱質量流量計具有中等到高精度，低壓降，與氣體配合使用的最佳性能，并且相對便宜。

就本博客系列而言，我們將重點介紹熱質量流量計。特別是毛細管流量計和控制器。毛細管熱質量流量計和控制器具有兩個廣泛的應用領域：通用工業(yè)和實驗室應用以及半導體制造和其他高純度真空工藝。與大多數(shù)MFM相比，制造出的MFC數(shù)量更多，因為大多數(shù)用戶希望在其過程中控制氣體的質量流量，而不是僅僅監(jiān)視它。毛細管熱式MFC提供了一種經(jīng)濟高效的解決方案，可控制氣體的流動，因為它們結構緊湊，僅需穿透生產(chǎn)線一條，并具有內(nèi)置的優(yōu)化控制系統(tǒng)。

工作原理：毛細管質量流量計和控制器如何工作

圖2：典型的通用質量流量控制器

對于本博客中介紹的毛細管型熱質量流量計（MFM），流進入流體并分成兩個內(nèi)部流路。一個路徑流經(jīng)加熱的毛細管傳感器管，該管的直徑較小且長度較長。流動體內(nèi)的第二條平行路徑通過分流旁路，該分流旁路由層流元件組成，該層流元件將傳感器管周圍的大部分流體分流。通過旁路和傳感器管的流量之比是恒定的。毛細管傳感器管通過氣體的熱容量來測量其內(nèi)部質量流量，氣體的熱量將熱量從上游電阻溫度檢測器繞組帶到下游繞組，二者都在傳感器管的外部。

毛細管熱質量流量控制器（MFC）在MFM的流量體上增加了一個整體安裝的流量控制閥，并且可以監(jiān)視質量流量并將其控制為等于用戶遠程或遠程選擇的設定值在MFC本身上。要了解有關毛細管熱質量流量控制器和儀表技術的更多信息，請觀看此視頻，該視頻通過典型的毛細管熱流量控制器跟蹤氣體分子。