1.什么是质量流量计？什么是质量流量控制器？质量流量计，即MassFlowMeter（缩写为MFM）,它是一种精确测量气体流量的仪器，测量值不会因为温度或压力的波动而不准确，不需要温度和压力补

1. 什么是质量流量计？什么是质量流量控制器？

质量流量计，即Mass Flow Meter（缩写为MFM）, 它是一种精确测量气体流量的仪器，测量值不会因为温度或压力的波动而不准确，不需要温度和压力补偿。
质量流量控制器, 即Mass Flow Controller（缩写为MFC）, 不仅具有质量流量计的功能，更重要的是，它可以自动控制气体流量，即用户可以根据自己的需求设置流量，MFC自动保持流量恒定在设定值，即使系统压力波动或环境温度变化，并且不会偏离设定值。简短地说,流量控制器是一个流量稳定装置, 它是一种气体流量稳定装置，可手动设定或连接电脑自动控制。

2. 流量控制器的原理是什么？
流量控制器包括一个流量传感器、通道分流、流量调节阀和放大控制器等。气体流量传感器采用毛细管传热温差量热法原理测量气体的质量流量(不需要温度和压力补偿)。传感器加热电桥测得的流量信号被送到放大器进行放大, 将放大的流量检测电压与设定电压进行比较, 然后放大差值信号来控制调节阀，通过通道的闭环流量被控制为等于设定流量。确定主通道的流量。与质量流量控制器配套的流量指示器配有稳压电源,数字电压表, 设定电位计, 外设、内置开关和三位阀控开关等。

3. 如何理解质量流量计/质量流量控制器的流量单元？
气体质量流量的单位通常如下sccm（Standard Cubic Centimeter per Minute,标准毫升每分钟）和slm（Standard Liter per Minute,标准升每分钟）来表示。这意味着，在不同的使用条件下，这种仪器，指示的流都是处于标准状态的流。标准状态指定如下: 气压—101325Pa (760mm Hg); 温度—0℃ (273.15K)。这是该仪表与其他流量计的一个重要区别，也是sccm﹑slm不同于mL/min﹑L/min 之处。
对于大多数用户来说，流量的表达方式符合习惯﹑使用方便，但是，有些用户需要知道单位时间内媒体流动的质量（如g/min）,这个要求很容易实现。因为标准状态下的气体密度是常数, 很容易找到，所以简单做个乘法（将密度乘以几slm）是可以实现的。所以说,标准状态下的体积流量相当于质量流量。
应该注意的是, 被世界各地的质量流量控制器制造商普遍采用sccm/slm这个质量流量单位, 不符合国内测量标准的常见国际质量流量单位（Kg/min）, 但符合国际半导体协会制定的规定SEMI国际标准。

4. 质量流量计应该在什么情况下使用, 在什么情况下应该使带质量流量控制器 ?
一般而言，当只测量或监控流量时，带质量流量计；当需要流量控制时，带质量流量控制器。一些测量场合，两个都可以用，例如毛细流动能力的测量,当在恒定压力下测量流量时, 带质量流量计; 在恒定电流下测量压力时, 需要带质量流量控制器。注意, 当质量流量控制器处于清洁状态时, 它也可以用作质量流量计, 但压降比普通质量流量计大。

5. 质量流量计 / 流量控制器的主要优点是什么？
(1) 流量测量和控制不会因为温度或压力的波动而不准确。
对于大多数流量测量和控制系统，难以避免系统的压力波动和环境、介质的温度变化。对于普通的流量计，而压力和温度的波动会导致较大的误差；对于质量流量计 / 质量流量控制器，一般可以忽略。
(2) 测量自动化
质量流量计 / 流量控制器可以将流量测量值作为标准电信号输出。这就很容易实现交通的数字化显示﹑累积流量的自动计量﹑自动数据记录﹑计算机管理等。对于质量流量控制器，还可以实现流量的自动控制。通常, 模拟的MFC/MFM输入信号是0~+5V或4~20mA, 数字式MFC/MFM还配有RS232或RS485数字串行通信端口, 和电脑连接很方便, 进行自动控制。
(3) 精确定量地控制流量
质量流量控制器可以精确地控制给定的气体量，这对于许多过程的流量控制非常重要﹑这对于不同气体的比例控制特别有用。
(4) 应用范围广
工作压力范围很宽，我们的产品范围从真空到10MPa; 它可以应用于各种气体介质（包括一些腐蚀性气体，如HCL）；流量范围很宽，我们产品的最小流量范围可以达到0～5 sccm，最大流量范围可以达到0～200 slm。流量显示的分辨率可以达到满刻度0.1%, 流量控制范围是满量程的2~100% (范围比率-- 50:1), 因此它被广泛应用于许多领域。

6. 质量流量计的缺点是什么? 使带质量流量控制器最害怕什么?
与廉价的转子流量计相比, 质量流量计的主要缺点是价格昂贵。
使带质量流量控制器有四怕:
对灰尘的第一恐惧, 如果灰尘进入流量计，会堵塞传感器和分流器, 导致测量误差, 要求在进气口前安装一个过滤器;
二是怕液体和油进入MFC, 会造成失控, 如果MFC出口连接有液体罐, 需要在MFC添加出口止回阀, 防止液体回流;
第三，害怕使用潮湿的腐蚀性气体, 潮湿的腐蚀性气体会使不锈钢生锈, 造成MFC通道损坏, 因此，要求在使用腐蚀性气体之前, 到气体和MFC管道是干的;
第四，使用中怕强腐蚀性、易燃易爆、等待有毒有害气体时，不要按照安全规则操作, 可能造成产品损坏和其他更严重的损失。正确使用, 安全操作, 对每个用户来说都是最重要的。

7. 质量流量控制器操作压差范围是什么概念?
质量流量控制器(MFC)中有一个气体流量调节阀, 该阀门可以将通过控制器的流量从零调节到测量的满量程, 在工作过程中, 控制器的入口和出口之间会产生空气压降, 即压差。MFC操作压差范围通常为0.1~0.3MPa, 如果压力差低于最小值(0.1 MPa), 控制可能无法达到满量程值; 如果它高于最高值(0.3MPa), 当有可能关闭时，流量不应小于2%F.S。用户使用MFC时, 无论用户工作的反应室是真空还是高压, 一定要让MFC气体入口端和出口端之间的压差应保持在要求的压差范围内, 而且气压要相对稳定。

8. 高压下如何使用流量控制器?
质量流量控制器操作压差范围通常很小, 高压下正常使用要特别注意三点: 第一, 需要选择满足要求的耐压MFC; 第二, 需要选择工作压差范围大的产品型号; 第三, 要在MFC在气体前增加减压阀, 稳定的进气压力, 在MFC下游背压阀, 稳定反应室，并MFC出口处的气压, 适当调整减压阀和背压阀, 要保证MFC工作压差不会超过规定范围。只要做到以上三点, MFC就能够在高压条件下稳定工作。

9. 使用挥发性液体蒸发蒸汽, 气压很低, 如何定制质量流量控制器的低压降产品?
部分用户使用挥发性液体蒸发蒸汽做气源(例如丙酮), 气压很低, 用普通MFC, 无法正常工作。这时，用户需要向供应商特别说明, 低压降的定制质量流量控制器。通常，可以定制工作压差低于0.01MPa的MFC, 这时MFC操作压差范围, 也会变小。
注意使用挥发性液体蒸发蒸汽时, 不能让蒸汽进入MFC中结露, 冷凝会影响MFC的正常工作。为了防止冷凝, 可用于管道和MFC适当加热, 但MFC一般情况下，工作环境温度不得超过50℃。如果用户想要MFC的工作环境温度超过65℃以上, 需要专门购买高温MFC产品。

10. 流量控制器可以用来控制腐蚀性气体和特殊气体吗? 如何选择密封材料?
流量控制器可用于控制各种气体, 包括腐蚀性气体和特殊气体, 但是要小心, 对于腐蚀性气体和特殊气体, 需要选择合适的型号和密封材料。订购时, 需要向供应商特别声明使用气体, 因为错误的选择或密封材料, 造成严重损失。
通常，接触工作气体的气体质量流量控制器的湿材料是316L不锈钢、聚四氟乙烯和密封材料等, 密封材料分为金属密封和橡胶密封两大类。金属密封材料一般是不锈钢、或者抗腐蚀材料，例如金和镍。金属密封的MFC原则上，它可以用于任何气体, 包括各种腐蚀性气体和特种气体。对于三溴化硼、三氯化硼、氟化氢和其他腐蚀性气体MOCVD使用的金属氧化物气体建议最好金属密封的MFC。
因为金属密封MFC价格更高, 通常要求不高的场合, 由橡胶密封MFC。如果没有特别说明, MFC用氟橡胶密封, 可用于大多数酸性和碱性腐蚀性气体, 例如，它可用于卤素干燥气体，如氯化氢。其他特殊腐蚀性气体, 需要特殊的橡胶。氨气——需要耐氨橡胶, 例如乙烯-丙烯橡胶、氯丁橡胶或丁晴橡胶; 有机溶剂蒸汽环境(丙酮、甲苯等)——需要硅橡胶; 三溴化硼、三氯化硼、异氟化氢——需要全氟橡胶。

11. 在选择和订购产品时需要注意什么？
这关系到用户的切身利益，也涉及到很多问题，所以，我们尽量吉祥﹑客观的回答。
(1) 注意选择合适的品牌
一般应当全面衡量生产厂家的产品质量﹑零售价﹑售后﹑工程水平﹑产品特性﹑生产能力﹑企业信誉等因素。
(2) 注意选择正确的范围
A. 把你需要的流量转换成标准状态下的流量（质量流量）。
B. 根据制造商提供的质量流量换算系数表，将您使用的气体的质量流量值转换为氮气（校准气体）等效质量流量值。如果你想根据你实际使用的气体进行校准，请向制造商解释。关于质量流量换算系数的问题，下面有进一步的回答。
C. 确定所需的标准范围。制造商通常有自己的各种规格的标准量程，您实际使用的最大流量应该低于某个标准范围值。标准范围的选择应避免过大或过小。流量的误差指数由满量程值的百分比指定，如果实际流速很小而范围值太大，测量值的相对误差较大。
(3) 注意正确的工作压力指数
不同产品的工作压力指数可能不同，注意选择适合自己的产品。
质量流量控制器（MFC）除了最大工作压力之外，工作压力还有另一个指标：工作压差，即MFC进气口和出气口之间的压差，注意选择，用的时候要注意。
(4) 注意选择合适的精度指标
准确度﹑线性﹑重复精度是一个重要的指标，其中，重复精度在很多应用中尤为重要。指标不一定是最高的，考虑自己的实际需求。
如果你对制造商给出的指标不放心，有条件的用户也可以自行校准。校准方法参见以下相关内容。
(5) 注意选择合适的响应时间指标
有些应用系统是对的MFC的响应时间有很高的要求，用户要根据自己的情况来考虑。当考虑响应时间指数时，还应注意其响应过程和动态特性。
(6) 注意安装位置的要求
一些制造商的产品要求水平安装。
(7) 注意气体的用途和适用范围
MFM/MFC 使用环境和介质温度﹑气源压力﹑介质（尤其是对于腐蚀性气体）这种情况有一定的适用范围，请阅读说明或咨询制造商。
(8) 注意联合形式
一般都有双袖的(Swagelok)和VCR有两种连接器可供选择, VCR连接器性能更好，适合高端应用。
(9) 订单应表明：
产品名称、型号、流说明、校准气体、使用气体（尤其是腐蚀性气体）、接缝的形式和数量。

12. 购买质量流量计 / 质量流量控制器，需要购买其他配套产品吗？
通用流量指示器应该与它一起使用。流量指示器是MFM/MFC提供工作电源，执行交通显示，对MFC执行流量设置操作。如果将MFM/MFC与计算机测控系统直接相连，视情况而定，可能不配备流量指示器。
此外，可以根据系统的需要购买截止阀﹑过滤器﹑干燥器﹑单向阀﹑管接头﹑减压器﹑背压阀等。

13. 如何选择流量指示器？
我们的流量指标非常丰富，对于用户来说有很大的选择余地。
我们只有一个过道（拿起一个MFM/MFC）和多通道（连接多个集合MFM/MFC）产品；多渠道产品分为共享展示和单独展示（前者更小，价格稍微便宜一点，但是显示需要切换；后者体积庞大，但是显示很直观）；有台式﹑仪表式﹑和搁板盒类型；有些输入和输出只能是电压信号，还有电压和电流信号；大多数产品使用通信220V电源，也有产品可供交流110V电源；有MFC和MFM可以匹配，还有一个单场比赛MFM的。
还有一个流量积算仪，可以显示瞬时流量和累计流量。
在机柜上安装流量指示器的用户，请注意安装的孔尺寸。

14. 如何选择流量显示单元？
我们的流量指示器通常提供三种流量显示单元，即百分比﹑SCCM﹑SLM。交货前根据用户要求设定。按百分比显示，即是将 MFM / MFC 的流量测量值显示为满量程的百分比，例如，规格为50SCCM的MFM/MFC，当显示的值为80%时，实际流量为40SCCM。对于任何一种规格MFM/MFC，满量程值显示为100%。该方法具有很好的通用性，可以配备不同的范围MFM/MFC，但不直观，有些用户不习惯。
按 SCCM或 SLM显示，出厂时，流量显示范围与相应的相同MFM/MFC来匹配量子，使用时显示的值是流量值，很直观，符合习惯，被大多数用户采用。 匹配后，原则上，它也可以连接到其他范围MFM/MFC使用，只有显示的值需要校正，参见以下相关问题。

15. 是否必须根据实际使用的气体来校准显示器？
不一定。根据实际使用的气体校准显示，显示实际气体流速, 直觉。但是在许多实际应用中，只需要找到合适的流量参数并保证测量和控制的重复性，气体的实际质量流量是多少，用户不是特别在意。在在这种情况下，你直接用厂家的标准出厂产品（氮气校准显示）也可以。当然，如前所述，您在选定流说明时，它需要被转换，选择合适的范围。对于一些用户来说，有时，同一产品可能填充不同的气体，在这种情况下，直接用氮气校准出厂产品更方便。

16. 不同气体的质量流量怎么换算？
产品出厂时一般用氮气校准﹑按氮气流量确定流说明。使用相同的规格MFM/MFC测量不同的气体，当流量检测值相同时，的实际流量值可能不同。我们在说明书中给出了不同气体相对于校准气体（氮气）质量流量转换系数。
如果您使用的产品是标准的工厂产品（按氮气校准显示），当需要知道实际使用的气体的质量流率时，首先，在产品说明书中找到实际气体的换算系数。在测量过程中，将该系数乘以流量显示值，即为实际使用气体的质量流量；反之，当确定购买产品的范围时，将实际使用的气体的最大预期流量除以换算系数，即相应氮气校准产品的流量值。
空气、O2﹑H2﹑CO﹑HCL、HF等气体，其换算系数约为1.0 , 一般可直接用按氮气校准显示的产品，没有转换。

17. 不同气体的流量换算系数是如何得到的? 如何计算混合气体的换算系数?
气体流量转换系数理论上取决于标准状态下气体的密度和比热, 和气体的分子组成系数。常用的单组分气体，转换系数可在制造商的产品说明书中找到；如果气体的密度和比热已知, 也可以通过以下基本公式计算。
气体质量流量转换系数C的基本公式：
C=0.3106 N /ρ(Cp)
其中： ρ——是气体的密度
CP——是气体在恒压下的比热
N ——是气体分子组成系数（它与气体分子的组成有关, 见下表）
气体分子组成系数表
气体分子组成 举 例 N 取 值
单原子分子 Ar He 1.01
二原子分子 CO N2 1.00
三原子分子 CO2 NO2 0.94
多原子分子 NH3 C4H8 0.88

如果是多组分混合气体（假定由n物种气体成分），根据以下公式计算转换系数C：
0.3106 [N1 (ω1/ωT )+N2 (ω2/ωT ) + ••• + Nn (ωn/ωT )]
C = ————————————————————————
ρ1Cp1 (ω1/ωT )+ ρ2Cp2 (ω2/ωT )+ ••• + ρnCpn (ωn/ωT)

其中 : ω1 …ωn ——是相应气体的流量
ωT ——是混合气体的流量
ρ1…ρn ——是相应气体的密度 (数值见产品技术规范)
CP1…CPn ——是相应气体在恒压下的比热 (数值见产品技术规范)
N1 … Nn ——是相应气体的分子组成系数
注意: 如果混合气体的混合比不固定, 无法计算转换系数。

18. MFM/MFC使用时有什么注意事项？
(1)注意产品说明书和相关资料
(2) 小心轻放，确保安全
MFM/MFC相对精确，避免撞击和强烈振动。产品不使用时，请将其保存在良好的环境中。
(3) 注重制度设计
用户购买MFM/MFC后，通常有必要建立一个系统。建议在系统设计中，不要只考虑功能的实现，还要考虑系统的可靠性﹑安全性﹑易操作性﹑易于维护﹑扩展性和其他因素。以下是一些具体的建议：
A. 注意加滤镜，净化气源，延长MFM/MFC的使用寿命。
B. 对于反应系统，建议在MFC的出气端加装单向阀，从而防止异常情况下反应物的回流破坏 MFC。
C. 对于高压系统，应在MFC背压阀安装在下游（或其他节流装置）和压力计，以便确保MFC工作压差。
D. 对于暴露在空气中时容易形成晶体的气体，例如硅烷，特别注意系统的紧密性（检漏时不要忽视减压器），必要时设计吹扫旁路，随时进行氮气吹扫或正压维护。
E. 对于要求高的气路系统, 注意气路接头的减少和采用VCR等接头。对于使用有害气体的系统，必须严格检漏。气体柜应该有排气系统, 防止人员和设备受损。
F. 带有高频源的系统应进行屏蔽，并特别注意处理接地问题，例如采用单点接地。
G. MFM/MFC的安装位置应易于装卸﹑检测﹑调零，且安全可靠。
H. 要求高可靠性的系统，应注意冗余设计。
(4) 注意正确使用操作
对于比较复杂的系统或使用有害气体的系统，应制定完善的安全操作规程, 防止误操作。
(5) 注意使用与气体相适应的流量计密封材料
我厂生产的流量计的密封材料通常是氟橡胶，可用于大多数气体，包括HCL这样的强腐蚀性气体。但是对于氨气，必须使用耐氨橡胶；对于有机溶剂气体，如丙酮、甲苯等，必须使用硅橡胶；对于使用三氯化硼、强腐蚀性介质，如三溴化硼，必须使用四氟乙烯密封或金属密封的流量计。用户在订货和使用中必须特别注意。
(6) 注意定期校准
原则上，质量流量计应定期校准。

19. 我可以自己改吗MFM/MFC的量程？换音域要注意什么？
更改MFM/MFC需要为测量范围更换分流阀端口等零件, 还要进行量程标定, 因此，用户不能自己更改量程。一般情况下，换量程应在厂家或指定的维修站进行。如果你觉得范围没有被选中，应与供货商和厂家联系。
改MFM/MFC量程时, 还要注意你的流量指示器是否要调整。如果交通堵塞百分比方式显示的，显示仪器不需要改变；如果交通堵塞SCCM或SLM显示的，一般来说，应该调整流量指示器，以适应新的流量范围。流量指示器可能无法调整，只有流量显示值乘以校正系数进行校正:
修正系数 = 新满量程值 / 原始满量程值。
更换流量指示器的问题，请仔细阅读流量指示器的说明, 如果有改变范围的说明, 可以根据需要自己改。如果没有解释, 请联系制造商。

20. 模拟式MFC如何与电脑连接？
计算机可以直接与MFC相连，您也可以使用流量指示器和MFC相连。
用于模拟MFC, 一般需要在电脑上配备A/D﹑D/A转换板, 模拟/数字转换用于接收流量测量值, 数字/模拟转换用于给出0-5VDC流量设定信号，这种转换板在工业控制产品市场上很容易买到；如果是MFC直接连接到计算机，需要用户自己提供±15V电源（要求电源抗干扰能力强）；将“设定”连接计算机D/A输出；将“流量检测”连接计算机A/D输入端；MFC信号可以连接到电脑信号线。
如果MFC通过流量指示器与计算机连接，将流量指示器的“外设”连接计算机D/A输出；将“流量检测”连接计算机A/D输入端；显示仪的信号可以连接到电脑信号线。
当然, 此外，还需要相应的软件。
21. 数字质量流量控制器发展如何? 有哪些特点?
有两种类型的数字质量流量控制器, 一种是数模兼容产品, 一个是全数字化产品。数模兼容产品与模拟流量计相同±15V电源, 除了模拟输入信号+5VDC信号外, 还具有RS232/RS485串行通信端口。数模兼容MFC当设置为模拟时, 可以直接替换模拟公式MFC, 不需要其他更改。所有的数码产品通常都采用24VDC单电源, 没有模拟输入和输出信号, 只有现场总线通信信号。
内置数字质量流量控制器MCU多功能微处理器, 收集的流量信号可以被数字化, 执行温度线性校正, 它比模拟产品具有更高的精度和线性性能。数字化的PID控制函数, 它可以提高稳定性并智能地改变响应特性。串行通信, 使MFC控制电脑系统更方便。数字智能MFC循序渐进，而不是完全模拟MFC, 这是技术发展的必然趋势。