Mass Flow是什么?

Mass flow的简称
Mass flow的简称

Mass Flow的意思是质量流量,但一般用作质量流量控制器、质量流量计等流量控制和测量设备的缩写。为了区分质量流量控制器和质量流量计,在流程图中有时将质量流量控制器缩写MFC,将质量流量计缩写为MFM。

Mass Flow和体积流量有什么区别?

Mass Flow(质量流量)和体积流量虽然都表示相同的流量(单位时间内的流动量),但在体积流量中,需要考虑随温度和压力变化的密度系数。而Mass Flow使用质量作为单位,它可以在不考虑密度的情况下对流量进行精确测量。

Mass Flow(质量流量)所求值为质量,即重量,它表示单位时间内流动的物质的重量。气体单位包括SCCM和SLM,液体单位为g/min。体积流量的所求值是体积,即容积,它表示单位时间内流动的物质的体积。无论气体还是液体,在没有指定温度和压力的情况下,都使用通用单位如ℓ/min来表示体积。

质量流量的单位有哪些?

气体Mass Flow的常用单位为SCCM和SLM。这两个单位是以0℃、1个大气压表示瞬时流量持续1分钟时体积的单位。此外,还有NCCM、NLM、CCM、LM等单位,换算温度为20℃或25℃。液体Mass Flow的单位一般为g/min,表示瞬时流量持续1分钟时的重量(g)。与气体不同,它显示重量而非体积。

SCCM

standard cubic centimetre/min(标准立方厘米/分钟)的缩写。在半导体行业中,气体的理想状态是0℃、1个大气压。因此在LINTEC产品上表示在0℃、1个大气压的条件下持续1分钟时的体积(㏄)。需要注意的是,不同的行业可能标准不同。

SLM

standard liter/min(标准升/分钟)的缩写,表示在0℃、1个大气压换算的条件下,瞬时流量持续1分钟时的体积(ℓ)。SCCM流量的1000倍。值得注意的是,标准温度可能有所不同。

NCCM

normal cubic centimetre/min(标准立方厘米/分钟)的缩写,表示在20℃、1个大气压换算的条件下,瞬时流量持续1分钟时的体积(cc)。

NLM

normal liter/min(标准升/分钟)的缩写,表示在20℃、1个大气压换算的条件下瞬时流量持续1分钟时的体积(ℓ)。NCCM流量的1000倍。

CCM

cubic centimetre/min(立方厘米/分钟)的缩写,表示在25℃、1个大气压换算的条件下,瞬时流量持续1分钟时的体积(㏄)。

LM

liter/min(升/分钟)的缩写,表示在25℃、1个大气压换算的条件下,瞬时流量持续1分钟时的体积(ℓ)。CCM流量的1000倍。

g/min

液体质量流量单位,表示瞬时流量持续1分钟时的质量(g)。

什么是工作压差?

工作压差是指质量流量控制器和质量流量计正常工作所需的一次压力和二次压力之间的压差。由于质量流量控制器或流量计内部的微小流量测量控制部件会产生一定的压力损失,工作压差需要对应一定规格。一般来说,质量流量控制器的工作压力在50-300kPa范围内。但根据规格和流量的不同(如低压差规格、液化气规格、高压规格等),工作压差也有所不同。

质量流量控制器的工作压差是多少?

一般情况下,质量流量控制器的工作压差在50至300kPa之间。较高的流量往往需要较高的压差。

液化气体的情况下,当使用大压差质量流量控制器时,焦耳-汤姆孙效应(Joule-Thomson effect)可能使温度下降,导致气体再次液化。所以,液化气体的情况下需选择低压差规格的质量流量控制器。

质量流量控制器的控制范围是多少?

一般而言,质量流量控制器的控制范围为 2 至 100% F.S.(Full Scale满量程)。 如果设定值小于2%,控制阀将完全关闭,控制效果为0%。如果使用LINTEC的产品,即使设定值小于2%也能够有效进行流量控制。更多信息请直接咨询LINTEC。

什么是转换系数?

质量流量控制器控制可以对各种流体进行流量控制。在热式质量流量控制器中,升温的难易程度(比热)根据流体的种类而不同,因此需要用流体特有的系数进行修正。该系数称为转换系数。

常用转换系数

ガス種C.F.ガス種C.F.
氮气(N2)1.000空气(Air)1.000
氦气(He)1.400一氧化碳(CO)1.000
氢气(H2)1.010二氧化碳(CO2)0.740
氧气(O2)0.990一氧化氮(NO)0.990
氩气(Ar)1.400乙炔(C2H2)0.630

常用转换系数

转换系数的测量方法

测量转换系数的方法众多。其中一种为利用波义耳定律的累积法。

采用累积法的 C.F. 测量程序

  1. 对于N2校准质量流量控制器的二次装置处测量体积的容器抽真空。
  2. 关闭真空容器下游侧的阀门。
  3. 用质量流量控制器以恒定的流量控制待测气体。
  4. 根据质量流量控制器二次装置处容器的压力上升情况和温度计算流量。
  5. 计算4的流量结果以及N2校准质量流量控制器中设定的流量二者之间的比率。

转换系数的计算

如果恒压比热和分子量已知,则可以计算转换系数。转换系数未知的气体流量控制问题,请直接联系LINTEC。

混合气体的转换系数

不同转换系数的两种或多种气体混合时,混合气体的转换系数会根据气体比例发生变化。如果使用LINTEC产品,我们会帮您计算混合气体的转换系数。详情请咨询LINTEC。

质量流量测量方法有哪些?

测量质量流量主要有以下几种方法。

  1. 热式Mass Flow:该方法利用流体的比热来测量质量流量。给流体加热,测量流体的温度变化,并根据变化量估算质量。一般情况下,使用电阻加热,根据流体的热损失程度计算质量。
  2. 科里奥利式Mass Flow:一种利用流体惯性测量质量流量的方法。将振动传感器插入流体中,振动程度会根据流体的质量而变化,从而估计质量。科里奥利质量流量计精度很高,可对应多种流体。
  3. 压差式Mass Flow:通过测量流体通过管道时产生的压力差来估算质量流量的方法。 它通常使用管道中的狭窄装置或特殊形状的装置来产生与流动流体的速度成比例的压差。根据该压力差计算质量流量。常见的差压式质量流量计包括孔板流量计、文丘里流量计以及皮托管流量计。

这些方法各有其特点和优点,可根据使用目的及流体的性质进行选择。详情请咨询LINTEC。