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流量控制器的控制响应速度

物理时间常数

物理时间常数用希腊字母Tau来表示，是现今为数不多的用来描述响应时间的标准之一，即：控制器到达设定值某个百分比所需要的时间，被定义为1-1/e， 其中e是作为自然对数底数的无理数，气体质量流量控制器哪家好，其值为2.72，所以1-1/e即为设定值的63.2%。虽然该定义是一个物理标准，可能说明不了什么问题，因为余下的设定值的36.8%所花费的时间可能多于或少于之前的63.2%。从下面示波器截图中可以看到：ALICAT?质量流量控制器仅用了7.4毫秒便到达了设定值的63.2%。

任意设定值百分比变化区域

不少质量流量控制器的技术参数采用设定值某一百分比区间内的变化来定义设备响应速度，比如：从设定值的10%到达90%所需要的时间。由于和后的 10%控制响应曲线变化，由此而得出的控制响应速度可能无法与实际的控制性能等同。如下图所示，ALICAT?质量流量控制器用了11.4毫秒到达设定值，气体质量流量控制器， 从示波器波形图中可以清晰地观察到：50%那段跨度，低于10%和高于90%那两段的跨度则小了很多。就该图而言，如果按照从设定值10%到达90%所用的时间来定义设备响应速度的话，那么结论是6~7毫秒。

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质量流量计如何工作的

热式气体质量流量计件由两个插入流体管道中的圆柱形探头构成。被加热探头里面含有一个加热器，在靠近壁面附近布置一个温差热电偶并用导热系数与密度之比较大的石墨填充。探头内布置一个热电偶并用石墨填充。为更好的进行动态测量，所用热电偶均采用直径为0.1mmK型的NiCr-NiSi.。系统热平衡分析当流量传感器被置于流体管道中，在流态稳定时，探头与周围介质处于近似的热平衡状态，这时流体、探头、测量杆和管道组成一个传热系统，此时的系统热平衡方程为：传感器世界2007.9.静态变化函数曲线气流方向阀门待标定流量计。标定方案示意图。标定曲线利用传热学理论，结合热式流量计应用的工况场合，对于实际的热交换过程有： 1、热探头与流体间的对流换热对流换热a包括受迫对流换热和自然对流换热。假设流管横置，热探头壁面与流体温差为60*C，则当流体流速大于1m/s时，G/e2lt;0.1，此时自然对流换热与由于流体运动所导致的受迫对流换热相比十分微弱。实际测量中G/2lt;lt;1，可以忽略自然对流换热的影响。 2、热探头向测量杆构架的导热02随着构架材料导热系数的不同，02差别很大。在探头设计中，尽可能采用导热系数小的材料制造构架并采用绝热、绝缘硅胶对探头密封以减少导热量。导热量02计算公式如下：，dt A一杆构架的横截面积；A―杆构架导热系数。 3、热式气体质量流量计热探头向周围的辐射换热03热探头表面温度为，它要向气流和另一个探头进行辐射换热。将探头表面磨光或镀上一层发射率小的金属并使其温度保持在100*C之内，以减小辐射换热。根据辐射换热公式：一斯特藩一波尔兹曼常数；4一探头外表面面积；一热探头温度；T：来流温度。

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流量控制器优点

热式质量流量器可测量低流速(气体0.02~2m/s)微小流量;浸入式热式质量流量计可测量低~中偏高流速(气体2~60m/s)，插入式热式质量流量计更适合于大管径。

热式质量流量计无活动部件，无分流管的热分布式仪表无阻流件，压力损失很小;带分流管的热分布式仪表和浸入性仪表，虽在测量管道中置有阻流件，但压力损失也不大。

热式质量流量计使用性能相对可靠。与推导式质量流量仪表相比，不需温度传感器，压力传感器和计算单元等，仅有流量传感器，组成简单，出现故障概率小。

热分布式仪表用于H2 、N2 、O2、CO 、NO等接近理想气体的双原子气体，气体质量流量控制器价格，不必用这些气体专门标定，直接就用空气标定的仪表，实验证明差别仅2%左右;用于Ar、He等单原子气体则乘系数1.4即可;用于其他气体可用比热容换算，但偏差可能稍大些。

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。

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