*产品技术原理

量热式质量流量控制器信号测量的原理：它主要由两部分即主管路和旁路管测量传感器系统组成（附图1）

其原理是基于气体的对流传热特性。当加热器线圈均匀地加热气流时，在上游和下游的敏感线圈之间会产生一个温度差。

加热绕组T3将通过传感器管使气体温度升高，在零位时，即无气体流动时，上游传感器绕组T1和下游传感器绕组T2温度相等，T1=T2。当气体流动时，上下游传感器绕组之间产生温差òT。

这个温度差值正比于被测介质的质量流量，温度差信号的输出是依靠一个电桥输出一个电压信号，该电压信号被加到微分放大器的输入端，而放大器在其输出端产生一个与介质质量流量成正比的直流电压信号。

目前，已有越来越多的用户采用质量流量控制器来进行测量控制并把质量流量以体积流量的形式表示出来，而免去一些繁琐的计算。

 

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*产品分类、外形尺寸和接口安装方式

一、质量流量控制器

SY-9311和SY-9321型高低压气体质量流量控制器是质量流量测量装置，用于高低压状态下对气体的质量流量进行精密测量。不受温度和压力的影响。该仪器配合SY-9301和SY-9303型质量流量显示仪可直接显示质量流量及累积流量。

此外，仪器有标准线性信号（0~5V，4~20mA）输出，可与计算机连接使用，实现集中采集测量。

整机工作原理如下：（附图2如下）

传感器——>放大器——> 显示仪

二、质量流量控制器

SY-9312和SY-9322型高低压气体质量流量控制器是质量流量测量和控制装置，用于高低压状态下对气体的质量流量进行精密测量及自动控制。该仪器配合SY-9302和SY-9303型质量流量控制显示仪可直接控制显示质量流量、累积流量。并在仪器标定的量程范围内使流量稳定在任一给定值上。控制的可靠性高，不受压力和温度的影响。此外，仪器有线性电压电流信号输入和输出。可与计算机连接使用，实现集中控制。

本仪器由三个基本部分组成：流量传感器、控制调节阀和信号放大控制电路系统组成。

整机工作原理如下：（附图3如下）

显示器

|

传感器-----比较放大器-----调节器-----控制阀

|

给定

三、质量流量控制器防爆类型

1、防爆型式为隔爆型

2、防爆等级为DIICT3—T6，产品标识为“Ex”　　　　　　　

四、型号分类

 

1、质量流量控制器

型号	名称	满量程（N2）F.S
SY-9311	质量流量控制器	5，10，20，30，50，100，200，300，500，1000，2000，3000，5000(sccm)
SY-9321	质量流量控制器	10，20，30，50，100(slpm)
SY-9312	质量流量控制器	5，10，20，30，50，100，300 500，1000，2000，3000，5000(sccm )
SY-9322	质量流量控制器	10，20，30，50，100(slpm)

2、质量流量显示仪

型号	名称	功能
SY-9301	质量流量显示仪	提供电源和数字显示
SY-9303	质量流量显示仪	提供电源，累积显示和瞬时显示
SY-9302B	质量流量显示仪	提供电源，给定控制、关闭、清洗和 数字显示
SY-9303B	质量流量显示仪	提供电源，给定控制、关闭、清洗、 累积显示和瞬时显示

　

说明：

、满量程（N2）F.S—使用氮气标定的满量程(F.S)

、sccm—标准状态，毫升/分

、slpm—标准状态，升/分

、标准状态—0°C，101.325kPa(760mmHg)

、以上所列量程只是提供范例，量程大小数值多少，完全可以根据用户需要而定。

5、附件分类

型号	名称
SY-9380	管路过滤器
SY-9390	管路干燥器
SY-93D15	D15芯接口电缆线
	电源线
SY-9370	单向阀
SY-9310	截止球阀
	双锥卡套（Ø3、Ø6、Ø8）
	管线（Ø3、Ø6、Ø8）（管线材质包括不锈钢、铜、尼龙、聚四氟乙烯）
	穿板接头（Ø3、Ø6、Ø8）
	变径接头（Ø3、Ø6、Ø8）
	二通（Ø3、Ø6、Ø8）
	三通（Ø3、Ø6、Ø8）
	四通（Ø3、Ø6、Ø8）

　

六、产品外型尺寸（附图4~图10）

SY-93系列：
SY-9311{附图4}
SY-9321{附图5}
SY-9321C{附图6}
SY-9312B \
SSY-9322B/{附图8}
SY-9312D \
SY-9322D /{附图7}
SY-9311-EX \
SY-9321-EX /{附图10}
SY-9312-EX \
SY-9322-EX /{附图9}

七、管路接头的连接密封的四种方式（附图11）

1、球头密封
适用：高压或大流量
接头材料：不锈钢或铜
规格：Ø3、Ø6、Ø8或其它规格
图11

2、双卡套式密封
适用：不锈钢管、铜管、软管（加芯）
双卡套材料：不锈钢
规格：Ø3、Ø6、Ø8或其它规格
图11

3、O型圈式密封
适用：PVC软管、低压
O型圈材料：氟橡胶
规格：Ø3、Ø6、Ø8
图11

4、软管（喉箍）
适用：低压、小流量
接头材料：不锈钢或黄铜
规格：软管内径Ø3、Ø5或其它规格
图11
*** 亦可按用户需要配制

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*产品技术参数

工作压力：0~10Mpa
测量介质：单一组分的气体及固定比例的混合气体
测量精度：±1.5%F.S.
控制精度：±1.5%F.S.
重复精度：±1%F.S.
快速响应：3~5S　　软启动：12S--15S
介质温度：5~60°C
环境温度：5~60°C
机械连接：标准双锥型卡套密封螺纹连接;管螺纹密封连接.
电气连接：D15芯电缆
量程比：10：1
工作压差 ：0.05~0.5Mpa或者0.2~0.5MPa
输入输出信号：0~5V　4~20mA
电源：-/+15V，(+15V, 500mA　－15V，300mA),24V(500mA)
材质：不锈钢　氟橡胶F26　氟塑料F4 尼龙
外形尺寸：115*45*125　　120*45*175(以附图为准)
净重：1.2Kg　1.8kg

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*产品技术应用

应用：量热式气体质量流量控制器专用于单一组分的气体或固定比例的混合气体测量，目前已广泛应用于石油、化工、半导体、医疗仪器、生物工程、燃烧控制、配气、环境监测、精密仪器、科研、计量、食品、冶金、航天航空等领域。

质量流量控制器专门用于精密测量和自动控制气体的质量流量。采用标准输入输出信号，可实现计算机集中控制。

1、使用传统的流量计，需配置温度、压力变送器，并进行温度、压力的补偿才能换算成标准状态下的体积流量。质量流量控制器无需进行换算，直接测量质量流量（标准状态0°C，101.325KPa）。

2、如果气体作为生产过程中的控制变量（例如燃烧、化学反应、通风排气、产品烘干等），使用质量流量控制器直接测量，可控制气体的克分子数量。

3、如果要保持定量的气体混合作为混料或配料，或者要优化化学反应过程，到目前为止还没有比使用质量流量控制器更好的技术。质量流量控制器连续可调控制流量，通过显示仪还可获得累积流量。

4、质量流量控制器还是管道系统、阀门类密封性检测的较好仪器，它直接显示漏气量。质量流量控制器性能价格比高，易于安装，操作简便，使用质量流量控制器产品是最合理的选择之一。

一、基本功能：

快速响应气体介质流动，输出线性流量信号.
快速响应流量控制;执行气体介质的快速调整。
软启动，产生流量斜坡特性，保证气体缓慢喷射，以保护工作流程.
阀的特殊指令;具有单独的控制指令使阀全开或关闭。
预置指令;允许用户用电压或电流输入信号全量程控制流量输出。
流量控制过程中，无需再进行PID参数调整。

二、产品使用技术条件说明

1、流量使用单位

既然是质量流量为什么以体积流量的方式表示？

质量流量的体积单位，标准写法为sccm，slpm，具体解释为标准状态下每分钟多少毫升或多少升，各种气体介质的密度在标准状态下是一个常数，如果标准体积乘以密度即为质量，如果不乘，即用标准体积流量表示亦可。

2、气体介质的性质

质量流量测量的气体必须是单一组分和固定比例的混合气体。要求用户准确地提供实际使用气体的名称、分子式。如果是混合气体，必须准确提供混合气体的比例。

3、纯净干燥的气体介质

质量流量控制器要求使用纯净的气体，否则可能造成传感器、限流器或喷孔堵塞，影响测量精度，使仪器不能正常工作。

质量流量控制器的传感器是热式原理，如果气体不是干燥的气体，将影响传热效率，从而影响传感器的输出信号和测量精度。

建议用户的质量流量控制器安装管路干燥器和管路过滤器。(附图12)

气 源-----干燥器-----过滤器-----流量控制器

间距>60mm

4、工作压力

用户实际工作压力——进气端允许最高的工作压力（MPa）。根据用户实际

使用的最高压力确定，最大不超过10MPa。

工作压降——质量流量控制器的压力损失ôP（MPa）。

工作压差——在一定压力的条件下，必须保证进气端和出气端的压力差ôP(MPa)。

工作压降、压差是质量流量控制器正常使用的重要参数，气压降过小，将会影响最大流通能力，造成气流量不能达到满量程，压差过大，将会造成电磁阀不能正常工作。

气压降ôP=0.05~0.5MPa下限值取决于使用的气体和满量程。在产品的测试证书中，标明气压降ôP值或压差ôP值。用户应按标明的ôP值条件下使用质量流量控制器。

进气压力若大于0.5MPa，必须安装背压阀，以确保压差ôP。背压阀的安装示意图如下：

图（附图13）

附图13操作步骤:关闭球阀1、2调整稳压阀，打开球阀3,调整背压阀,使ôP达到规定值.然后关闭球阀3,打开球阀1、2，即可正常使用。

5、质量流量测量与体积流量测量的比较

有些用户习惯用传统的体积流量和质量流量进行比较。这种直接比较是错误的。因为质量流量测量的气体流量是标准状态（0°C ，101.325KPa）下的流量。

这是质量流量测量的最大特点,它不受现场的温度和大气压的变化影响。而体积流量计由于温度、大气压等影响，早晨和中午测量的流量都不同。

用户可以通过下述公式将体积流量换算成标准状态下的流量，再与质量流量进行比较。(首先保证质量流量控制器管路安装如下图)
(附图14)

图

　　　　　Pb-Pv 　 Ts

Qm=Qv　* ------- * ------

　　　　　　Ps　　 　Tm

其中：Qm——标准状态下的流量（ml/min）sccm

Qv——现场温度、大气压状态下的体积流量（ml/min）

Pb——现场大气压（KPa）

Pv——与现场温度相适应的饱和蒸气压（KPa）

Ps——标准大气压（101.325KPa）

Te——标准温度（0°C ，273K）

Tm——现场温度273+X（C）K

　　　　　　Pb-Pv　　　273

或Qm=Qv　* ------- * ------　

　　　　　 101.325　　273+X

其中，X——现场温度（摄氏°C）

三、应用实例

1、石油化工

合成气制取低碳烯烃（附图15）

评注：选用流量控制器优势：系统运转稳定，控制精度高。

2、航天航空

恒流量测试航天服安全阀（附图16）

评注：质量流量控制器以恒流量注入航天服，将以此判断在恒流量条件下，安全阀开启的工作点是否正常。

3、医疗

医院各科室用氧计量（附图17）：医院各科室用氧量计量采用质量流量进行累计计量结算。

4、燃烧控制

（附图18）H2和O2介质混合通过喷枪点燃制取光纤。

5、计量检定

各种形式的流量计检定（附图19）

采用质量控制器进行标定，简便、快捷。

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