一、質量流量控制器（MFC）核心概述
定義與優勢
功能：直接控制氣體質量流量（單位：sccm/slm），區別于受溫壓影響的體積流量計（mL/min）。
關鍵優勢：
高精度（±0.5%~±1%滿量程）、穩定性強（低漂移）；
適用于變溫/變壓環境及多氣體混合場景；
微量控制能力（低至μL/min級）。
核心功能
流量控制：閉環調節閥實現設定值與實際流量匹配。
監測與通信：實時顯示流量數據，支持模擬信號（4-20mA/0-5V）或數字接口（RS485/EtherCAT）。
氣體混合：多通道MFC精確配比（如半導體工藝氣體）。
單位與標定
標準狀態：0℃、101.325kPa下體積流量（sccm/slm）等效于質量流量。
轉換公式：質量流量（g/min）= 標準密度（g/L） × slm值。
二、MFC工作原理與技術分類
類型原理特點適用場景
熱式MFC基于熱傳導（加熱元件+熱敏電阻），流量↑→熱損失↑→溫降↑→電信號調整。響應快（毫秒級）、小流量優勢半導體、生物醫藥
壓差式MFC測量體積流量，通過克拉伯龍方程換算為標準狀態流量，需溫壓補償。大流量范圍、耐高壓化工、能源
科氏力MFC利用科里奧利效應直接測質量流量，無溫壓依賴。超高精度（±0.1%）、可測液體/氣體食品、制藥
三、MFC關鍵結構與工作流程
核心組件
傳感器單元：熱絲/熱膜（熱式）、壓差傳感器（壓差式）。
控制模塊：PID算法、閥驅動電路（壓電閥/比例電磁閥）。
機械部件：密封材料（Viton/EPDM）、流量閥體（不銹鋼/鋁合金）。
工作流程
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復制
graph LR
A[設定目標流量] --> B[傳感器檢測流量]
B --> C[控制電路計算偏差]
C --> D[調節閥開度]
D --> E[閉環反饋至目標值]
四 、選型關鍵參數
流量范圍：如0-500 sccm（需覆蓋工藝需求）。
精度等級：±1% FS（滿量程）或更高。
響應時間：通常<1秒（熱式更優）。
兼容氣體：腐蝕性氣體（如Cl?）需特殊材質（哈氏合金）。
通信協議：支持Modbus、PROFIBUS等工業標準。五
五、典型應用場景
半導體：刻蝕/沉積工藝氣體控制（如SiH?/CF?）。
生物反應器：O?/CO?混合比例控制（±2%誤差）。
光伏：MOCVD中前驅體流量管理。
六、技術趨勢
智能化：AI算法優化動態響應（如神經網絡PID）。
集成化：多通道MFC模塊減少管路復雜度。
國產化加速：突破0.1%精度瓶頸，替代進口型號。
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