一、质量流量控制器(MFC)核心概述
定义与优势
功能:直接控制气体质量流量(单位:sccm/slm),区别于受温压影响的体积流量计(mL/min)。
关键优势:
高精度(±0.5%~±1%满量程)、稳定性强(低漂移);
适用于变温/变压环境及多气体混合场景;
微量控制能力(低至μL/min级)。
核心功能
流量控制:闭环调节阀实现设定值与实际流量匹配。
监测与通信:实时显示流量数据,支持模拟信号(4-20mA/0-5V)或数字接口(RS485/EtherCAT)。
气体混合:多通道MFC精确配比(如半导体工艺气体)。
单位与标定
标准状态:0℃、101.325kPa下体积流量(sccm/slm)等效于质量流量。
转换公式:质量流量(g/min)= 标准密度(g/L) × slm值。
二、MFC工作原理与技术分类
类型原理特点适用场景
热式MFC基于热传导(加热元件+热敏电阻),流量↑→热损失↑→温降↑→电信号调整。响应快(毫秒级)、小流量优势半导体、生物医药
压差式MFC测量体积流量,通过克拉伯龙方程换算为标准状态流量,需温压补偿。大流量范围、耐高压化工、能源
科氏力MFC利用科里奥利效应直接测质量流量,无温压依赖。超高精度(±0.1%)、可测液体/气体食品、制药
三、MFC关键结构与工作流程
核心组件
传感器单元:热丝/热膜(热式)、压差传感器(压差式)。
控制模块:PID算法、阀驱动电路(压电阀/比例电磁阀)。
机械部件:密封材料(Viton/EPDM)、流量阀体(不锈钢/铝合金)。
工作流程
mermaid
复制
graph LR
A[设定目标流量] --> B[传感器检测流量]
B --> C[控制电路计算偏差]
C --> D[调节阀开度]
D --> E[闭环反馈至目标值]
四 、选型关键参数
流量范围:如0-500 sccm(需覆盖工艺需求)。
精度等级:±1% FS(满量程)或更高。
响应时间:通常<1秒(热式更优)。
兼容气体:腐蚀性气体(如Cl₂)需特殊材质(哈氏合金)。
通信协议:支持Modbus、PROFIBUS等工业标准。五
五、典型应用场景
半导体:刻蚀/沉积工艺气体控制(如SiH₄/CF₄)。
生物反应器:O₂/CO₂混合比例控制(±2%误差)。
光伏:MOCVD中前驱体流量管理。
六、技术趋势
智能化:AI算法优化动态响应(如神经网络PID)。
集成化:多通道MFC模块减少管路复杂度。
国产化加速:突破0.1%精度瓶颈,替代进口型号。
Copyright © 2025 苏州爱拓利电子设备有限公司版权所有 备案号:苏ICP备2024140646号-2
技术支持:化工仪器网 管理登录 sitemap.xml