MFC流量计全指南|MFC原理、4大优点、常见问题一次看!

MFC流量计是什么?质量流量控制器的工作原理与优点说明

MFC流量计是什么?最完整的MFC原理及结构说明就看这篇!本文将带你认识质量流量控制器的基本概念,包括MFC原理、组成部件、4大优点与常见问题,最后再推荐专业MFC质量流量控制器推荐厂商给你!

一、MFC 流量计是什么?质量流量控制器 MFC 原理介绍

MFC,全名为 Mass Flow Controller,中文称为「质量流量控制器」,它可以精准测量气体或液体在单位时间内通过管道的有效截面流量,更能主动控制流量,让气体或液体的流速不会受到环境条件或大气压力影响,能够维持在稳定数值。

MFC流量计如何运作?结构与控制原理

MFC流量计的主要结构包括质流感应器(Sensor)、分流器(Bypass)、控制阀组(Control Valve)及闭迴路控制电路板(PCB)。在正常管线外接上 MFC 流量计后,管线内的气体或液体会被引导一部份流经 MFC 的分流器中,在分流器内设有温差感应器,会换算经过气体的质量流量,并将侦测到的数据转化为电路可识别的讯号,传送到控制器。而控制器会根据传送回来的讯号,比对控制器设定的数据,调节流量控制阀组,让气体或液体可以保持稳定的流量输送。

MFC 质量流量控制器结构说明

MFC与MFM有什么不同?

MFC与MFM都能测量流体的质量流量,但两者最大的差异在于是否具备主动控制功能。MFM全名为Mass Flow Meter,中文称为「质量流量计」,主要负责测量、监控及输出流量数据,通常不具备自动调节流量的控制阀。MFC则在流量感测功能之外,结合控制阀与闭迴路控制系统,可根据使用者设定的目标值自动调节流量。

在正常管线外接上 MFC 流量计后,管线内的气体或液体会被引导一部份流经 MFC 的分流器中,在分流器内设有温差感应器,会换算经过气体的质量流量,并将侦测到的数据转化为电路可识别的讯号,传送到控制器。

此时,控制器会根据传送回来的讯号,比对控制器设定的数据,调节流量控制阀组,让气体或液体可以保持稳定的流量输送。

MFC与MFM比较表

比较项目MFC质量流量控制器MFM质量流量计
主要功能测量并控制流量测量与监控流量
是否具备控制阀通常没有
是否可设定目标流量可以通常不行
适用情境稳定供气、定量输送、比例控制流量监测、数据记录、异常警示

二、为何需使用 MFC?4 大质量流量控制器优点介绍

MFC 在工业、製造等产业有着广泛的应用,其精准度和稳定性让他成为製造或研究过程中不可或缺的控制系统,以下将说明 MFC 的 4 大优点:

降低温度与压力变动造成的流量误差

MFC 直接测量的是流体的质量流量,而非体积流量。当气体或液体遇到温度压力变化导致体积改变时,也不会对于质量流量造成影响,因此 MFC 可以避免因环境或其他外在因素导致的测量误差。相较于传统的体积流量计,MFC 提供更精确的测量数据,适用需要精准控制各种原料的情境,例如半导体製程、科学研究等。

不过,这不代表MFC流量计在任何环境下都不受温度与压力影响。实际控制精度仍会受到设备工作范围、入口与出口压差、流体种类及校正条件影响,因此使用时仍应依照原厂规格设定。

可以精准测量与记录流量

MFC 具备控制系统,可以将侦测到的数据转化为电路讯号,依机型不同,MFC流量计可透过0~5V、4~20mA等类比讯号,或RS-232、RS-485等数位通讯介面,将流量数据传送至电脑或设备控制系统,在电脑或系统中就可以进行监控、记录流量数据与製程管理等。

根据使用需求设定,自动调节流量

在 MFC 的控制系统中,可以设定所需的气体或液体流量数值,MFC 就会自动侦测当前管线中的质量流量,并根据设定调节阀门,让管线中的流量保持和设定一致。设定流量通常应位于设备建议的控制范围内,并非选择越大量程越好;不同MFC流量计的响应时间、重複性与控制稳定度不同,也需要依製程切换速度及精度需求评估。

应用范围广泛,适用多种气液体监测

不论是气体、液体或者多种介质混合在一起的流体,都能透过 MFC 测量,可以根据企业需求挑选合适的 MFC 质量流量控制器。但若流体具有腐蚀性、易燃性或容易冷凝等特性,还需进一步确认接液材质、密封方式、操作温度及管路设计,不能直接以同一款MFC流量计通用。

MFC 质量流量控制器的 4 大优点

三、想知道企业是否适合导入MFC?MFC 常见问题释疑

Q1:为什么 MFC 出入口需要保持一定的压力差?

MFC 内部用于调节流量的门阀是透过压力差来控制,因此 MFC 出入口必须具备一定的压力差,才能让控制阀组正常运作,帮助调节并维持流量稳定。

若压力差过大或过小,都有可能会造成 MFC 的测量与调节不够精确,进而导致製程出现问题或产品品质不佳等状况。

每款 MFC 都有标示推荐的压力差,同时也须考量流体黏度、密度等特性,以及管道的长短、管径、弯曲等,都会造成影响压力差与 MFC 安装位置。因此,安装 MFC 建议交由具备专业知识的厂商,经过规划计算后,确保压力差稳定,才能让 MFC 正常运作。

Q2:MFC 可以控制具有腐蚀性、刺激性或特殊化学性流体吗?

可以,不过必须依照流体的化学特性,挑选 MFC 的材质,包含内部分流器、质流感应器等都需选择耐腐蚀材质,例如特殊橡胶或合金等。

在评估 MFC 安装时,一定要向设备厂商提供详细的流体资讯,包括流体种类、纯度、流量、压力、温度等,才能让厂商提供您最专业、合适的 MFC 质量流量控制器。

Q3:安装与使用 MFC 如何避免腐蚀性、刺激性或特殊化学性流体散逸?

除了在选购 MFC 时挑选耐腐蚀的材质外,在安装 MFC 时要留意管路密封性,并留意管线布局,防止流体在管线内滞留、堆积,也可以加装侦测装置与通风系统,监测气体浓度,同时也确保洩漏的气体可以迅速排出。

此外,也要定期安排 MFC 检测,零组件若有受到侵蚀损坏也可以即时更新,确保 MFC 能稳定运行。

Q4:挥发性液体的蒸气气压很低,MFC 也能测量与控制吗?

可以,挥发性液体的蒸气也属于一种气体,因此在理论上是可以被测量控制的。不过,还是需留意 MFC 的规格、适用压力范围及灵敏度,确保在低气压状态下也能正常测量、控制。

Q5:不同流体可以使用同一个 MFC 进行测量与控制吗?

因为由于不同流体间的密度、黏度等物理性质差异较大,会影响质流感应器侦测流速时的数据计算与转换,若交换使用会导致 MFC 测量精准度降低。

且若流体具有腐蚀、沉积、易燃等化学特性,在交换使用 NFC 时与其他流体混合,可能会产生化学反应,造成工安危险,因此通常不建议使用同一个 MFC 测量和监控不同的流体。

对于 MFC 装设、使用有其他问题吗?点击下方按钮,我们将儘速安排专人与您联繫。

四、MFC 质量流量控制器推荐厂商|霖丰 LINTEC MFC

LINTEC 是来自日本的 MFC 质量流量控制器製造商,提供精准控制的 MFC 流量计供半导体 IC 及液晶面板製造产业使用。LINTEC 的 MFC 流量计採用独家研发的流体控制技术, 为市场带来定温度差流量控制感应器、防腐蚀的强酸用感应器、液体气化供给系统等产品。霖丰代理日本 LINTEC 的 MFC 质量流量控制器,与日本原厂学习并进行技术转移,具备相关安装、维修与保养知识,从 MFC 装设评估到售后维修保养,提供全方面的一条龙服务。

〈推荐产品:LINTEC-MFC、LMFC、MFM、VU、LVC

五、结论

MFC流量计不只能测量质量流量,还能透过感测器、控制电路与控制阀,自动将流量维持在设定范围,适用于半导体、液晶面板及其他需要精准供应气体或液体的製程。选购时除了比较MFC与MFM的功能,也应确认流体特性、流量范围等条件。若您正在评估MFC流量计或流体控制方案,欢迎联繫霖丰,由专业团队协助选择符合製程需求的设备。

您有 MFC 质量流量控制器装设需求吗?点击下方按钮,我们将儘速安排专人与您联繫。

延伸阅读:

关闭