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      全面解析流量控制器的“可用范圍”是什么意思?

      返回列表發布日期:2020-01-11 13:20:56    |    


            流量控制器的“可用”范圍是多少?可用范圍是否與調節比相同?在回答這些問題之前,請確保我們都基于基礎知識,例如什么是流量控制器以及它們在哪里使用。  
            流量控制器將流量傳感器、控制閥和車載控制電子設備組合在一個相對較小的一體式包裝中,能夠自動測量和控制給定用戶的給定流體的流速。流量控制器用于各種行業和應用,包括半導體芯片制造、化學過程研究、玻璃和金屬涂層、太陽能電池和光纖制造、食品加工和生物技術過程。   
            可用范圍是什么意思,誰應該注意?讓我從一個類比開始。如果您要購買汽車,而銷售人員告訴您該汽車的最高時速為250英里/小時(402公里/小時),則該功能的可用范圍是多少?好吧,這可能取決于您是在德國的高速公路上行駛還是在紐約的史坦頓島上行駛。但是我們都可以同意,擁有快速發展的能力-并且實際上能夠利用它-是完全不同的事情。紐約史坦頓島上的駕駛員可能永遠都不會開車超過50英里/小時(80公里/小時),因此從50到250英里/小時(80到402公里/小時)的整個范圍都無法使用,并且具有這種能力沒有提供真正的好處。以類似的方式,使流量控制器具有較大的量程比聽起來不錯,但是您真的可以利用該功能嗎?答案是,這取決于具體的應用?;瘜W過程研究應用程序中的需求與食品和飲料應用程序或薄膜沉積應用程序有很大不同。
            因此,讓我們回到流量控制器及其影響可用范圍的元素。當我們說可用范圍時,是指從設備的最大可測量流量(也稱為設備的滿量程范圍)到為過程提供良好有意義結果的最小值的范圍。最小值通常受流量傳感器提供干凈穩定的準確信號的能力或控制閥在高流量和低流量時,均保持穩定流量控制的能力所限制。      
            下圖顯示了典型流量控制器的一些精度規格以及用于比較的可變面積流量計。該圖顯示了設備可用范圍內的幾個要點,并突出顯示了某些應用中設備可能無法使用的區域。
            當設備在給定速率下的誤差為速率的100%或更大時,通常認為該設備在該范圍內不可用。對于可變面積流量計,當量程比超過10:1時,錯誤率(百分比)超過了100%。該區域以紅色突出顯示。類似地,其他列描述了典型的流量控制器精度規范。
            下一個要考慮的是閥門在低流量/大量程比時保持穩定控制的能力。該設備只能控制通過閥門的最大泄漏率。由于這些是控制閥,而不是截止閥,因此閥以極低的速率進行控制的能力取決于該閥與截止閥幾乎一樣好。這取決于控制閥的類型、閥座材料、設備的滿量程范圍以及如何為動態響應設置設備。如果您有一個100 sccm的設備(全量程流速很低),并且調節比為1000:1,則該閥需要“關閉”到小于0.1 sccm。如果您的閥門具有較寬的控制范圍,彈性閥座和合理的(相對較慢的)響應時間,則可以進行這種“關閉” /“關閉”。但是在更具挑戰性的應用中,閥座為金屬或PTFE,或者管路壓力較高(閥控制范圍減?。?,或者動態響應調整為快速動作,則該控制閥“關閉”的能力將被妥協。盡管設備規格表可能要求范圍很廣,但請確保您了解該閥的實際限制及其“關閉”的能力。
            那么誰在乎可用范圍,為什么呢?流量測量和控制設備的大多數用戶都關心量程比,更重要的是可用范圍。在某些情況下,用戶可以利用廣泛的可用范圍來減少系統中所需流量控制器的數量,或減少庫存中所需的備件。  
            在薄膜沉積應用(半導體、太陽能電池、光纖、金屬和玻璃涂層)中,過程中可能會有多個步驟,有些步驟流速較高,有些則流速較低。使用范圍廣泛的設備可以減少系統所需的流量控制器數量,以覆蓋所需的全部流速。在這些應用中,它們通常確定傳遞期望結果的設定點,并依靠設備的可重復性傳遞期望結果。   
            在化學和石化研究應用中,可用范圍越廣,用戶從設備獲得的靈活性就越大。但是,在這些應用中,它們經常對所有飼料/投入物和產品與廢物/產出物進行質量平衡,而精度往往非常重要。出于對高精度的期望,可用范圍可能受到限制。 
            對于生物技術應用,某些過程在啟動期間需要極低的氧氣流速,但這些流速會迅速擴大。與上述薄膜應用類似,如果流量控制器能夠以低信噪比和合理的響應時間提供良好的一致結果,則用戶可以減少氧氣管線上所需流量控制器的數量??傊?,任何儀器的可用范圍取決于儀器的實際限制以及應用程序的要求。精度要求越嚴格,可用范圍越受限。確保了解應用要求以及在實際操作條件下考慮的設備的實際極限。
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