质量流量控制器技术说明书

1质量流量控制器和质量流量计使用说明书1、特点及应用领域质量流量控制器（MassFlowController缩写为MFC）用于对气体的质量流量进行精密测量和控制。质量流量计（MassFlowMeter缩写为MFM），用于对气体的质量流量进行精密测量。S49系列质量流量控制器和质量流量计特点：*采用主体不锈钢（316L）结构，与气体接触部分采用铁素体高耐腐蚀软磁不锈钢、VITON、聚四氟乙烯等*适用于各种腐蚀性气体*气体流量不因温度、压力的变化而失准*高精度*重复性好*响应速度快、软启动、稳定可靠*低压降*工作压力范围宽（可以在高压或真空条件下工作）。*操作使用方便，可任意位置安装*便于与计算机连接实现自动控制。S49系列质量流量控制器和质量流量计主要应用领域：*半导体制造行业的气体流量控制R2*分析仪器设备的气体计量与控制*各种形式的真空镀膜设备*环境检测与分析设备*化工、石化、食品行业气体流量监测和控制*特种材料表面处理装置与燃烧控制*混气配气系统和泄漏探测系统等2．S49系列质量流量控制器和质量流量计型号本产品采用中华人民共和国电子行业标准SJ/T10583-94以及SJ37所规定的通用技术条件及命名方法。其中：S49-33/MT型为高精度质量流量控制器S49-33A/MT型高精度质量流量计。S49-33M/MT型为普通型质量流量控制器S49-33BM/MT型普通型质量流量计。质量流量计主要精确测量气体流量，质量流量控制器不但具有质量流量计的功能还具备自动控制气体流量的功能。执行Q/XCHBY001-2003企业标准3．主要技术指标质量流量计和质量流量控制器出厂通常用氮气（N2）标定。3质量流量的单位规定为:SCCM(标准毫升/分);SLM(标准升/分)标准状态规定为:温度---273.15K(0℃);气压—101325Pa(760mmHg)F.S(FullScale):表示满量程值表1S49-33/MT型﹑S49-33M/MT型质量流量控制器技术指标编号项目S49-33/MTS49-33M/MT1流量规格(0~5,10,20,30,50,100,200,300,500)SCCM(0~1,2,3,5,10,15,20,30)SLM2调节阀类型电磁调节阀3调节阀静止位置常闭4准确度±1%F.S（5sccm~10slm）±2%F.S5线性±(0.5~1.5)%F.S6重复精度±0.2%F.S7响应时间(1~10)sec8工作压差范围(0.05~0.4)Mpa10~30L(0.1~0.4)Mpa9耐压3Mpa﹑10Mpa10工作环境温度5℃~45℃11材料不锈钢316L12标准密封材料Viton﹑EPDM,或其他13漏率﹤2×10-9mbar.1/sHe14接头Ф6mm,1/4″Swagelok,1/4″VCR,或其他15输入输出信号0V~+5.00V(输入阻抗大于100K,输出电流不大于3mA)16电源+15V50mA-15V200mA17外形尺寸mm134×134×3818重量kg1.24表2.S49-33A/MT﹑S49-33BM/MT型质量流量计技术指标注意：S49系列质量流量控制器，质量流量计分不同的流量范围，供用户选择，也可根据用户提出流量定制。编号项目S49-33A/MTS49-33BM/MT1流量规格(0~5,10,20,30,50,100,200,300,500)SCCM(0~1,2,3,5,10,15,20,30)SLM2准确度±1%F.S±2%F.S3线性±(0.5~1.5)%F.S4重复精度±0.2%F.S5响应时间1~4sec6气压降0.01MPa7耐压3MPa﹑10MPa8工作环境温度5℃~45℃11材料不锈钢316L12标准密封材料Viton﹑EPDM,或其他13漏率﹤2×10-9mbar.1/sHe14接头Ф6mm,1/4″Swagelok,1/4″VCR,或其他电源+15V50mA-15V50mA11外形尺寸mm134×134×38134×134×3812重量kg1154.工作原理图一热式质量流量计的工作原理图质量流量计由流量传感器,分流器通道和流量放大电路等部件组成；在质量流量计的基础上，再加上调节阀门和PID控制电路就构成了质量流量控制器。流量控制器利用流动流体传递热量改变测量毛细管壁温度分布的热传导分布效应而制成，即热分布式流量计（ThermalProfileFlowmeter）。采用毛细管传热温差量热法原理测量气体的质量流量，可以不受温度和压力的影响。将传感器测得的流量信号进行放大，然后与设定的电压进行比较，用所得的差值信号去驱动控制调节阀门，闭环控制流过通道的流量使之与设定的流量相等。6分流器在主通道和毛细管间产生层流，控制器输出的流量检测电压与流过通道的质量流量成正比,满量程(F.S)流量检测输出电压为+5V。质量流量控制器的流量控制范围是(5～100)%F.S（量程比为50:1）,流量分辨率是0.1%F.S。控制操作一般在MT-50系列流量显示仪上进行。当设定与“内”设相连时，由流量显示仪上的设定电位器控制流量。当与“外”设相连时，由用户提供的外部0~+5V电压控制流量。在流量显示仪的显示面板上设置有三位阀门控制开关，当置于“阀控”时，则按设定电位器的数值自动控制流量，当置“关闭”位时，阀门关闭；当置“清洗”位时，阀门开到最大，以便气路清洗，或作为流量计使用。在做流量计使用时，流量检测电压的输出值最大可能达到+10V以上，不过要注意，当流量超过满量程（+5V）后，流量检测电压与通过的实际流量不成线性对应关系。清洗时，流量显示不准确，还可能出现流量增大显示反而减小的异常现象，但不会对流量计本身造成损伤。（参考流量显示仪的使用说明书）5.安装和接线5.1S49系列质量流量控制器外形及安装尺寸如图二所示7图二S49系列质量流量控制器外形及安装尺寸5.2入口和出口气路接头形式可以根据用户的不同需求，选用两种类型：81.双卡套（Swagelok）；a.Φ6mm；b.Φ3；c.Φ1/4″；d.或其他2.VCRa.Φ1/4″；b.Φ3/8″连接方法如图三，图四所示图三双卡套接头的连接方法注意：按上图所示安装接管时，在装上前卡套、后卡套、螺母后，先用手将螺母与接头拧紧，再用板手拧紧，以保证不漏气。注意应使用双扳手操作，用一只扳手卡住接头不动，用另一只扳手旋转螺母。特别是在拆卸时必须使用双扳手操作，否则会引起接头松动，影响密封。图四VCR接头的连接方法95.3质量流量控制器连接电缆接口S49系列质量流量控制器的电缆接线插头，主要采用DB-15-pin针型接口和DB-15-hole孔型接口两种。其接线方法见图所示。图五DB-15-pin针型接口配线图815714613512411310291设定(0~+5.00V)空脚-15V+15V0电平外调零清洗流量检测（0~+5V）-15V+15V+15V-15V空脚关闭电源地（GND）阀控空脚大地（Earth）空脚空脚OV（EO）10图六DB-15-hole孔型接口配线图注意：S49系列质量流量计接线与上述接线只是少了“阀控”和“设定”两根线其它完全相同。5.4与计算机的连接方法192103114125136147158外调零设定(0~+5.00V)流量检测（0~+5V）大地（Earth）0电平阀控0V（EO）电源地（GND）+15V-15V-15V+15V清洗-15V关闭-15V+15V空脚空脚空脚11a.通过流量显示仪与计算机(或其它外部信号)的连接方法,见图7。若要检测流量输出信号(0V～+5V)时,将线引至显示仪外控信号插座的“流量检测”和“0电平”线上即可，也可直接与计算机的模数(A/D)转换器连接，+5.00V输出电压对应MFC满量程额定流量值。流量检测输出电流≤3mA。b.流量计直接与计算机连接的接线方法，见图8。图八直接与计算机连接的接线方法质量流量控制器或质量流量计流量检测设定零电平阀控A/D转换输入信号地D/A转换输出信号地+15V关闭-15V清洗计算机或PLC(注意:质量流量计无阀控线和设定线)阀控+15V-15V0V0V(E0)+15V-15V电源COM0~+5.00V0~+5V图七通过流量显示仪与计算机的连接质量流量控制器或质量流量计流量显示仪连接电缆流量检测外设零电平阀控A/D转换输入信号地D/A转换输出信号地+15V关闭-15V清洗计算机或PLC(注意:质量流量计无阀控线和设定线)内设设定阀控制12MFC/MFM直接与计算机连接，需要用户自己提供±15V电源（如用于复杂电气环境，要求电源抗干扰能力要强）；具体连接方法：*将“设定流量”线与D/A端子相连*将“流量输出”线与A/D端子相连*将“信号零线”与A/D，D/A卡中的信号地相连*地（GND），0V(E0)分别引线，与±15V电源的地相连*±15V线分别连接到电源的+15V，-15V端子上*阀开关接到控制阀门开继电器的一端，控制阀门开的继电器另一端接到电源的+15V上；*阀开关接到控制阀门关继电器的一端，控制阀门关的继电器另一端接到电源的-15V上注意：如采用特殊接线，两个继电器同时动作时，可能导致电源短路，损坏设备，因此，要注意不能两个继电器同时动作。5.5零点的调节用户在使用的过程当中，有可能发生零点偏移，可进行零点偏移的调节。零点的调节可以两种方式进行调节。13**。当与我公司生产的显示仪配套使用时，可通过显示仪面板上的调零电位器调零,叫做外调零。但要注意外调零的调节范围比较小。**一种可以从流量控制器上的调零孔进行调节，叫做内调零。调零孔、调零电位器的位置如图九所示注意：**调零时流量控制器中不得通气。**调零必须在开机预热15分钟以后进行，以待流量计零点的稳定，方可进行。**除调零电位器外，不得轻易调整其它电位器。**若遇到较大的零点偏移，必需用内调零，才能解决。图九调零电位器位置示意图内调零线性增益调零146.使用方法和操作步骤S49-33/MT质量流量控制器的使用方法和操作步骤（结合MT-50系列流量显示仪）6.1开机前的准备工作6.1.1用我公司提供的电缆线将质量流量控制器(计)和流量显示仪连接。6.1.2选择设定信号的来源，信号的来源可选择内部和外部，选择设定信号来源的接口设在流量显示仪的后面板上，如果将设定端子与内设相连时，从流量显示仪上获得设定信号。如果从其他设备上得到设定信号，则由外部信号设定流量。6.2开机操作接通电源后，先预热15分钟，待零点稳定后再通气工作。最佳操作方法：通电后，将阀开关置“关闭”位并将设定电位器调到零，再开气。待零点稳定后，将阀开关转置“阀控”位，然后再将设定流量调到您需要的值，实际流量跟踪设定值而改变。6.3清洗与关闭功能欲用气体吹洗管路，可将阀开关置为“清洗”位，清洗时的流量可达该控制器额定满量程流量的几倍至几十倍。如果不通气，也可根据需要抽真空以排除MFC内部及其上游残存气体。然后将阀关闭，再开气，并转到“阀控”位工作。注意“清洗”后，不得直接转置“阀控”位。156.4流量检测和与计算机A/D转换器的连接若用户检测流量输出信号（0～+5V）时，将线引至外控信号插座的“流量检测”和“0电平”线上即可，也可直接与计算机的模数转换器连接，+5.00V输出电压对应MFC满量程额定流量值。参考图8，9。注意，流量检测输出电流不大于3mA。6.5阀控功能当阀开关置于阀控位时，用户也可通过外控信号插座上的“阀控制”线控制阀门，，当阀控线接+15V时，阀门关闭；当阀控线接-15V时，处于清洗状态；当阀控线悬空时，阀门处于自动控制状态。参见MT-50流量显示仪的使用说明书。6.6关机断电源后，流量自动载止。推荐先关气，后断电源。7注意事项7.1使用气体必须净化，无尘液体和油污。必要时须在气路中加装过滤器、干燥器等。7.2使用腐蚀性气体问题控制器通道采用的材料为：SUS316L(00Cr17Ni14Mo2),Viton,氟橡胶等耐蚀材料。在用户系统无水汽、无尘、勤清洗、使用得当的条件下，可以用于控制一般的腐蚀性气体。使用强腐