質(zhì)量流量計(jì)和控制器引擎蓋下的主要組件詳細(xì)介紹

您是否曾經(jīng)想過(guò)在質(zhì)量流量計(jì)或控制器內(nèi)部了解機(jī)械組件？上海自?xún)x公司正在進(jìn)行的核心技術(shù)系列的一部分，該系列基于Sierra創(chuàng)始人和董事長(zhǎng)John G. Olin博士摘錄的白皮書(shū)，標(biāo)題為“毛細(xì)管熱質(zhì)量流量計(jì)和控制器–用戶(hù)指南”。罩”，并仔細(xì)研究流量體，流量和大小以及流量調(diào)節(jié)的工作原理。

引擎蓋下– MFM和MFC的主要組件

的質(zhì)量FL 流計(jì)（MFM）具有5個(gè)主要部分組成：流動(dòng)體，流動(dòng)調(diào)節(jié)部，流量傳感器管，旁路，和電子產(chǎn)品。 甲質(zhì)量流量控制器（MFC）具有相同的組件，一個(gè)MFM，還具有安裝在相同的流動(dòng)體的MFM（參見(jiàn)圖1）的整體控制閥。

流動(dòng)體

通用質(zhì)量氣體流量計(jì)和質(zhì)量流量控制器 （MFC）通常只有三種流量體尺寸可以覆蓋儀器的整個(gè)流量范圍：低流量，中流量和高流量。下表中顯示了三種流量體尺寸的氣體流量范圍。低流量閥體通常由一塊不銹鋼棒料加工而成。為了了解它們相對(duì)緊湊的尺寸，MFC具有以下近似的寬度和長(zhǎng)度（不包括入口和出口配件）：低流量-1.0 W x 3.0 L英寸（25 W x 76 Lmm）；中流量-1.5 W x 4.5 L英寸（38 W x 114 L毫米）; 高流量-3.0 W x 9.0 L英寸（76 W x 229 L mm）。MFM通常具有相同的寬度，但在中等流量和高流量時(shí)，其長(zhǎng)度約為三分之二。

流體尺寸 非常大質(zhì)量流量范圍（slpm）

低流量 0至50

中流量 0至300

高流動(dòng)性 0至1500

流量體具有進(jìn)口和出口流量導(dǎo)管配件，并容納流量調(diào)節(jié)部分，流量傳感器管，旁通/層流元件，對(duì)于MFC，則包含控制閥。電子設(shè)備安裝在流體頂部的外殼中。典型流量體的潤(rùn)濕部件及其內(nèi)部組件由耐腐蝕材料制成。通用MFM和MFC的流體的典型潤(rùn)濕材料為：316 L不銹鋼；閥門(mén)中的鐵磁不銹鋼；含氟彈性體和其他高級(jí)彈性體材料的“ O”形圈和閥座。一些用于輕載和低精度應(yīng)用的低成本儀器具有由塑料或鋁制成的流通體。

在整個(gè)流量體內(nèi)帶有彈性體密封件的儀器進(jìn)出流量體內(nèi)的泄漏率相對(duì)較低。真空工藝中使用的MFM和MFC在流體內(nèi)的所有位置都使用金屬密封，以進(jìn)一步降低泄漏率。制造商應(yīng)使用質(zhì)譜儀檢漏儀或等效儀器對(duì)每臺(tái)儀器進(jìn)行氦氣泄漏檢查。此外，所有儀器應(yīng)符合適用的加壓設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，制造商應(yīng)對(duì)所有儀器進(jìn)行壓力測(cè)試以確保合規(guī)。

生產(chǎn)線通常是外徑為1 / 8、1 / 4、3 / 8、1 / 2、3 / 4和1英寸（6、10、12和20毫米）的管。非常常見(jiàn)的尺寸是1/4英寸（6毫米）。在晶片和法蘭管尺寸中，有一些以很高的流速運(yùn)行的MFM。制造商提供了多種工藝管配件選擇，包括：壓縮配件，彈性“ O”形環(huán)面密封配件和金屬墊片面密封配件。由于入口和出口配件會(huì)導(dǎo)致儀器中的壓力下降，因此配件的尺寸應(yīng)在過(guò)程線尺寸所施加的限制范圍內(nèi)盡可能大。

半導(dǎo)體MFC

半導(dǎo)體MFC通常在儀器的上游裝有顆粒過(guò)濾器，壓力調(diào)節(jié)器和正截止閥，在下游可能有正截止閥和壓力調(diào)節(jié)器。通用儀器還可以在其安裝中包括輔助流量組件。

用于高端半導(dǎo)體器件制造的半導(dǎo)體MFC具有幾個(gè)特殊要求，以確保：（1）沒(méi)有顆粒或其他污染物進(jìn)入制造過(guò)程；（2）沒(méi)有有毒的工藝氣體逸出MFC；（3）沒(méi)有環(huán)境空氣進(jìn)入該過(guò)程。典型的規(guī)格是：濕潤(rùn)的表面必須具有高純度并進(jìn)行高度拋光（表面粗糙度在Ra約4至10微英寸（Ra為0.1至0.25微米）范圍內(nèi)；泄漏率必須極低；必須沒(méi)有尖銳的角，空洞或死角，以免形成顆粒半導(dǎo)體MFCs既有串聯(lián)配置，也有下行配置，下行端口減小了軸向尺寸MFC及其輔助流動(dòng)組件

MFM和MFC的流量調(diào)節(jié)部分

進(jìn)入MFM或MFC的流量可能由于彎頭，收縮，膨脹和入口配件引起的上游干擾而使其流量分布不均勻。在中等流量和大流量條件下，質(zhì)量流量大于50 slpm時(shí)尤其如此。上圖所示的流量調(diào)節(jié)部分消除了這些上游流量的不均勻性，并調(diào)節(jié)了流量，因此傳感器管和旁通管能夠在其通道中產(chǎn)生必要的層流。下游流量不均勻度對(duì)儀器性能沒(méi)有影響。在運(yùn)行中，從入口配件發(fā)出的射流進(jìn)入流量調(diào)節(jié)部分并撞擊中央板。然后它徑向向外流動(dòng)并撞擊沉降室的圓柱形內(nèi)壁。

這種曲折的流動(dòng)模式有效地消除了過(guò)去任何不均勻的流動(dòng)歷史。然后，沉淀室會(huì)減慢流速，并允許粘性力減少不均勻性。然后，當(dāng)流線穿過(guò)入口過(guò)濾板或篩網(wǎng)時(shí)，流線遇到流阻，流線變得均勻且變平，流道也捕獲了所有殘留的顆粒污染物。在進(jìn)口過(guò)濾器之后，流量曲線在通過(guò)流量噴嘴時(shí)進(jìn)一步變平。在這一點(diǎn)上，統(tǒng)一流分為前面描述的兩條路徑：質(zhì)量流量小于約50 slpm的低流量?jī)x器，例如半導(dǎo)體MFC，不需要流量調(diào)節(jié)部分。因此，上海自?xún)x公司使用流量調(diào)節(jié)器獲得更高的流速，各種尺寸的毛細(xì)管熱MFM和MFC不需要大多數(shù)其他種類(lèi)的流量計(jì)所需的直線長(zhǎng)度的上游和下游管道（即管道）。要查看流量調(diào)節(jié)部分的工作原理，請(qǐng)觀看我們的視頻“ 毛細(xì)管熱質(zhì)量流量控制器技術(shù)的工作原理” 。