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你不知道的层流压差质量流量计

时间:2025-02-25      点击次数:105
  一、定义与原理
 
  层流压差质量流量计是基于哈根泊肃叶定律设计的流量测量仪器。该定律指出,在温度、管径等参数一定的情况下,圆管内的不可压缩流体在层流运动状态时,其体积流量与压降之间存在线性关系。通过读取层流元件两端的压差信号,可以计算出体积流量,再经过压力和温度修正后,即可获得标准体积流量和质量流量。
 
  二、应用领域
 
  层流压差质量流量计在高端制造业中具有广泛的应用,包括但不限于:
 
  半导体制造:用于扩散、氧化、外延、等离子刻蚀、溅射、气相沉积等工艺设备中,测量和控制工艺气体流量。
 
  生物科技:用于生产过程中的灭菌工艺、配料、配气、排气检测及生物反应器等流量测控。
 
  环境分析:用于气相色谱仪和环境保护等分析仪器中,进行气体取样量或大气采集量的精密测量。
 
  机械构件测试:用于阀门等机械构件气密性指标的气体泄漏量精密测量,以及小孔尺寸和过滤材料透气性等的测量。
 
  微型试验装置:用于微型反映试验装置中微小气体流量的测量和控制。
 
  表面处理:用于真空镀膜、汽车玻璃镀膜、自动化喷漆、等离子体喷涂等工艺中,对气体进行精密测量和控制。
 
  三、优势特点
 
  多气体任意切换:层流压差质量流量计可以实现多气体任意切换,且不需要转换系数。这是因为气体的体积流量和压差以及气体的粘性线性相关,只要知道测控气体的粘性,就能得出气体的体积流量。
 
  响应速度快:层流压差质量流量计的响应时间非常快,关键在于层流元件两端压差信号的获取速度,这个时间取决于压力波的传播速度(压力波是声波的一种)。
 
  高精度:由于气体的体积流量和压差是一个趋近于线性相关的关系,因此层流压差质量流量计的精度非常高。
 
  高重复性:层流压差质量流量计的重复性取决于流态的稳定,常规环境中气体是呈湍流状态运动,而层流压差质量流量计通过层流元件让气体做层流运动,层流气体的流态稳定,因此重复性高。
 
  无需预热:与热式质量流量计不同,层流压差质量流量计无需预热即可开始正常工作,这为用户节省了时间并提高了效率。
 
  四、市场与发展
 
  尽管目前热式质量流量计在市场上占有率较高,但层流压差质量流量计作为一条全新的技术路线,在部分性能上较热式质量流量计具有明显优势。随着半导体、新能源等制造业的快速发展,层流压差质量流量计的应用前景将更加广阔。同时,国内厂商也在不断努力研发和创新,以提高层流压差质量流量计的性能和降低成本,以满足更多行业的需求。