质量流量计D07-19-19A

D07 –19 型 D07 -19A 型 D07-19M 型 D07-19AM 型

质量流量控制器 质量流量计

使用手册

2005.7

目录

1. 用途和特点………………………… 1 2. 主要技术指标……………………… 2 3. 结构和工作原理…………………… 3 3.1 结构………………………………… 3 3.2 工作原理…………………………… 4 4. 安装和接线 ……………………… 6 4.1 外形及安装尺寸…………………… 6 4.2 气路接头形式……………………… 7 4.3 连接电缆插头……………………… 8 4.4 与计算机信号的连接……………… 12 4.5 调零和外调零……………………… 14 5. 使用方法和操作步骤 ……………… 15 5.1 质量流量控制器的操作…………… 15 5.1.1 开机操作………………………… 15 5.1.2 清洗功能………………………… 16 5.1.3 显示仪与计算机连接的操作…… 16 5.1.4 直接与计算机连接的操作……… 16 5.1.5 阀控功能………………………… 16 5.1.6 关机操作………………………… 16 5.2 质量流量计的操作 ………………. 16 5.2.1 开机预热 ……………………….. 16

5.2.2 检查和调整零点 ………………… 16 5.2.3 通气工作 ………………………… 17 5.2.4 关机 ……………………………… 17 6. 注意事项 …………………………… 17 6.1 禁用流量介质 ……………………… 17 6.2 使用腐蚀性气体问题 ……………… 17 6.3 阀口密封问题 ……………………… 17 6.4 阀控操作注意 ……………………… 17 6.5 安装位置问题 ……………………… 17 6.6 注意工作压差 ……………………… 18 6.7 标定和不同气体的换算 …………… 18 6.8 订货填写示例 ……………………… 18 7. 故障判断和处理 …………………… 19 8. 保证、保修与服务…………………… 21 8.1 产品保证和保修..…………………… 21 8.2 保修对使用的要求..………………… 21 8.3 服务..………………………………… 21 9. 附录..………………………………… 22 9.1 气体质量流量转换系数 …………… 22 9.2 转换系数使用说明 ………………… 24

MASS FLOW CONTROLLER & MASS FLOW METER

质量流量控制器和质量流量计
使用手册
1. 用途和特点
质量流量计(Mass Flow Meter 缩写为 MFM) 用于对气体的质量流量进行精密测量;质 量流量控制器 (Mass Flow Controller 缩写为 MFC) 用于对气体的质量流量进行精密测量 和控制。它们在半导体微电子工业、特种材料研制、化学工业、石油工业、医药、环保和 真空等多种领域的科研和生产中有着重要的应用。其典型的应用场合包括: 电子工艺设备, 如扩散、氧化、外延、CVD、等离子刻蚀、溅射、离子注入; 以及真空镀膜设备、光纤熔 炼、微反应装置、混气配气系统、毛细管测量、气相色谱仪及其它分析仪器。
D07 系列质量流量控制器和质量流量计具有精度高、重复性好、响应速度快、软启动、 稳定可靠、工作压力范围宽等特点(可以在高压或真空条件下工作), 其操作使用方便, 可任 意位置安装, 并便于与计算机连接实现自动控制。
D07 系列质量流量控制器和质量流量计一般与 D08 系列流量显示仪等产品配套使用, 控制器与显示仪之间用专用电缆连接(如图 1 所示)。

图 1.质量流量控制器与流量显示仪配套使用

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2. 主要技术指标

表 1. 19、19A 型 MFC 性能指标

编号 项 目

D07-19

D07-19A

1 流量规格

( 0~5,10,20,30,50,100,200,300,500) SCCM

2 准确度 3 线性 4 重复精度
5 响应时间
6 工作压差范围 7 耐压 8 工作环境温度
9 输入输出信号

10 电源

11 外形尺寸 mm

19 重量

kg

( 0~1,2,3,5,10,20,30) SLM

±1 % F.S (20,30SLM: ±2 % F.S)

±(0.5~1) % F.S (20,30SLM: ±2 % F.S) ±0.2 %F.S
电特性: 10 sec 气特性: (1 ~ 4) sec

(0.1 ~ 0.5) MPa (20,30SLM: 0.3 ~ 0.5 MPa)

3 MPa 5 ℃ ~ 45 ℃

0 V ~ +5.00 V (输入阻抗大于 100K, 输出电流不大于 3mA)

+15 V 50 mA

-15V 200 mA

127×38×127

127×38×136

1.2

1.3

注意:

质量流量计和质量流量控制器出厂通常用氮气(N2)标定。

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 — 101325 Pa (760mm Hg)

F.S (Full Scale):

满量程值

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表 2. 11M、11AM 型和 19M、19AM 型 MFM 性能指标

编号 项 目

D07-19M

D07-19AM

1 流量规格

( 0~5,10,20,30,50,100,200,300,500) SCCM

2 准确度 3 线性 4 重复精度 5 响应时间 6 气压降 7 耐压 8 工作环境温度

( 0~1,2,3,5,10, ,20,30) SLM ±1 % F.S (20,30SLM: ±2 % F.S) ±(0.5~1) % F.S (20,30SLM: ±2 % F.S)
±0.2 %F.S 1~4 sec
<0.02 MPa 10 MPa
5 ℃ ~ 45 ℃

9 输出信号

0 V ~ +5.00 V (输入阻抗大于 100K, 输出电流不大于 3mA)

10 电源

11 外形尺寸 mm

12 重量

kg

127×38×127 1.1

+15 V 50 mA -15 V 50 mA

127×38×136 1.2

各型号产品的主要技术指标见表 1 和表 2。19M 型是 19 型的流量测量部分,19AM 型 是 19A 型的流量测量部分,同类型的 MFM 与 MFC 在流量计量部分的技术指标相同。

3. 结构和工作原理
3.1 结构 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。19A 型质量流量控制 器, 打开外罩后的结构如图 2 所示。

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支架 电路印制板 调零电位器

D 型插座

锁紧螺母 电磁调节阀

传感器

进气接头 流量通道

出气接头

图 2. 质量流量控制器结构图 其它型号的结构也与图 2 的类似, 19M 型与 19 型相比,19AM 型与 19A 型相比,在结 构上的不同点,就是少了电磁调节阀,其它部分基本相同。其中 19、19M 型采用 20 头金 手指插头, 19A、19AM 型采用 15 头 D 型连接器(针式)。

3.2 工作原理 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(无需温度压力补偿)。
将传感器加热电桥测得的流量信号送入放大器放大, 放大后的流量检测电压与设定电压进 行比较, 再将差值信号放大后去控制调节阀门,闭环控制流过通道的流量使之与设定的流量 相等。分流器决定主通道的流量。与之配套的 D08 系列流量显示仪上设置有稳压电源, 3 位 半数字电压表, 设定电位器, 外设、内设转换和三位阀控开关等。本控制器与流量显示仪连 接后的工作原理如图 3 所示。

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~220V

100.0

流量显示 电源

+15V 0V

-15V

+5.00V 设定
内外

流量显示仪

(0 ~ +5.00V) (0 ~ +5.00V)
COM

设定 流量检测 0 电平

质量流量计

out
放大器

I 传感器

入口

分流器通道

质量流量
set
控制器
比较器 驱动 阀控
调节阀

+15V 关闭
清洗 -15V

出口

图 3. 质量流量控制器原理 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(2~100)%F.S(量程比为 50:1), 流量分辨 率是 0.1%F.S。
注意: 当质量流量控制器的“阀控”线置于“清洗”位时,也可以当质量流量计使用。在做 流量计使用时,流量检测电压的输出值最大可能达+10V 以上,不过要注意,当流量超过满 量程值(+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,但并不会对流量计本身造成损伤。
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控制操作一般在流量显示仪上进行。当设定开关打到“内”设时, 由设定电位器控制流 量; 当打到“外”设时, 由用户提供的(0~+5)V 电压控制流量。
在显示面板上还设置有三位阀门控制开关, 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;当置于“阀控”时,自动控制流量。
4. 安装和接线
4.1 外形及安装尺寸: 各型号产品的外形和安装尺寸如图 4、5 所示。

A
A向

L: Swagelok---127 mm VCR--------124 mm

A
A向

L: Swagelok---127 mm VCR--------124 mm

孔深6

图 4.

D07-19、D07-19M 型

MFC 和 MFM 外形尺寸

孔深6

图 5.

D07-19A、D07-19AM 型 MFC 和 MFM 外形尺寸
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注意: 图 4 中的高度 127mm 是不加电缆插头的高度,加上插头后的高度要再增加 30mm 左右。 图 5 中的高度 136mm 是不加电缆插头的高度,加上插头后的高度要再增加 50mm 左右。
4.2 气路接头形式 采用标准双卡套 (Swagelok)接头和 VCR 接头, 可提供 4 种接管外径的接头类型: a. φ6 mm 双卡套; b. φ3 mm 双卡套;
c. ?" Swagelok (英制); d. VCR(?"接管外径)。
双卡套接头一般用金属管将质量流量控制器与气路相连接,在要求不高的情况下也可 以用尼龙管或其它较硬的弹性塑料管。双卡套接头的连接方法, 如图 6 所示。注意流量计 通道上的箭头指示的方向是气流方向, 进出气方向不能接反。

接管

螺母 后卡套

前卡套

图 6. 双卡套(Swagelok)接头安装示意图

接头

注意: 按图 6 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 用扳手拧紧(国外进口的 Swagelok 接头要求用扳手旋转 1.25 圈拧紧),以保证不漏气。注意 应该使用双扳手操作,用一只扳手卡住接头不动,用另一只扳手旋转螺母。特别是在拆卸接 管时必须使用双扳手操作,否则会引起接头松动,影响密封。

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图 7. VCR 接头安装示意图

4.3 连接电缆插头 质量流量控制器通过专用电缆与配套流量显示仪连接后, 即可通电通气工作。各型号
质量流量控制器和质量流量计的插座接线见图 8~图 13。



GND

1A

SET 设定

Power
电源地 Common 2 B

SCiogmnaml on信号地

流量检测

Output 0V~+5V

3

C

Common 公共地 Purge

1

A

Valve 阀电压

+15V

4D

Test PT

(清洗)

外调零

5E

Valve drive

阀控

6F

-15V

7G 8H

10

J

公共地 Common

9I 10 J

Valve Off 阀关闭 Off

图 8. D07-19/ZM 型 MFC 接线图

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GND

1A

Power
电源地 Common 2 B

Signal 信号地 Common

流量检测

Output 0V~+5V

3

C

Common 公共地

1

A

+15V

+15V

4D

外调零

5E

6F

-15V

10K -15V

7G 8H

10

J

9I
公共地 Common
10 J

图 9. D07-19M/ZM 型 MFM 接线图
19 型质量流量控制器的插头接线见图 8,其接线与国际标准产品兼容。同时为了与我公 司老产品兼容,在插头中增加了“外调零”和“阀控”两根线(这是一些国外产品所没有 的),当它与我公司 D08 系列流量显示仪配套使用时能用上。在用 19 型 MFC 替换进口同 类产品时,“外调零”和“阀控”两根线是没有用的。
“外调零”和“阀控”功能的使用和外部连接方法,可参考图 9、10、12。
注意: 当用 D07-19/ZM 型质量流量控制器直接替换国外采用金手指插头的同类产品时,要注 意检查插座上的“5--外调零”和“E--阀控”端必须是空头,如果接有功能线,有可能影 响 MFC 的正常工作。可以考虑将这两个头从印制板上或插座上断开。

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19M 型质量流量计接线见图 9。它们与 19 型质量流量控制器的接线是兼容的, 只是少 了阀门控制的几根线。
19A 型质量流量控制器的接线有“B 式”和“T 式”两种形式可以选择。通常如果不 是用户特别需要,均按“B 式”接线出厂,“B 式”接线见图 10(与 BROOKS 公司的 5850E 型 MFC 的 D 型插座的主要接线相同, 缺少 5V 基准电源)。“B 式”和“T 式”之间可以通 过印制板上 J1、J2、J3 三根跳线来进行改变,跳线 J1、J2、J3 的位置和连接方法见图 11。 “T 式”接线见图 12(与原 Tylan 公司的 FC2900 系列 MFC 接线兼容)。

设定(0~+5V) 8

+15V

阀电压

15

7



关闭

-15V

14 6

阀控

8

15

+15V +15V

13 5

阀控

阀关闭

12

4

清洗

外调零

11

3 流量检测 2

10

公共地 -15V

电源地

1

9

信号地

9

-15V

1

图 10. D07-19A/ZM 型 MFC 的“B 式”接线图

J1/J2/J3 位置

T2

T1

J2

J1

“B 式”跳线图

B3 J3 T3 B2

B1

T2

T1

J2

J1

“T 式”跳线图

B3 J3 T3 B2

B1

图 11. 19A 型 MFC 插座引线跳线位置图

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设定(0~+5V) 8

阀关闭 +15V

15

7

地 关闭

-15V

14 6

阀控

8

15

+15V +15V

13

5

阀电压

12 4

清洗

外调零

3

流量检测

11

10

公共地 -15V

1

9

2

电源地

信号地

9

-15V

1

图 12. D07-19A/ZM 型 MFC 的“T 式”接线图

8

15

7



-15V

14 6

8

15

+15V +15V

13 5

12

4

外调零

11

3 流量检测
2

10

公共地

电源地

1

9

信号地

9

-15V

1

图 13. D07-19AM/ZM 型 MFM 的 D 型插座和接线图 19AM 型质量流量计接线见图 15。它们与、19A 型质量流量控制器的接线(见图 14)是 兼容的, 只是少了阀门控制的几根线。
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注意: 19A 型 MFC 的“B 式”接线产品(见图 10)不能直接替换 Brooks 5850E“D”型插头 产品,若要替换,需要经过适当改造(增加 5V 基准源,并将显示仪上的“关闭”和“清 洗”接线对调)。 19A 型 MFC 的“T 式”接线产品(见图 12)能直接替换原 Tylan FC2900 系列产品, 但 也要注意插头上的“3 --外调零”和“13 --阀控”端应无引线, 或将其断开。
4.4 与计算机或外部信号的连接 a. 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 14。

质量流量 控制器
或 质量流量计

连接电缆

流量检测 信号地 内设

外设

设定

阀控

流量显示仪

( 注意: 质量流量计 无阀控线和设定线 )

A/D 转换输入 信号地

D/A 转换输出

信号地

+15V

关闭

计算机 或 PLC

-15V 清洗

图 14. 通过流量显示仪与计算机的连接
若用户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“信号地”(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。注意,流量检测输出电流不大于 3mA。
若流量设定使用外部信号,应将设定选择开关打至“外”,并从显示仪上的外控信号插 座送入 0V~+5.00V 外设电压。若用户外接电位器设定,可以用一个 3.3K 左右的多圈电位 器, 将两端连接到外控信号插座“+5.00V”和“信号地”上即可。也可直接与计算机的数模
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(D/A)转换器连接,实现自动控制。注意流量设定的输入阻抗大于 100KΩ。 如果还需要计算机实现“阀控”线的关闭和清洗功能,可以用两个继电器的(两组)
转换触点来实现。一个继电器控制“关闭”,一个继电器控制“清洗”,两个继电器都不动 作则为自动控制。注意不能因两个继电器同时动作时引起电源短路, 推荐使用图 15 的继电 器触点接线方式。
b. 流量计直接与计算机连接的接线方法,见图 15。

质量流量 控制器
或 质量流量计

流量检测 0~+5V

信号地 设定

0~+5.00V

( 注意: 质量流量计无阀控线和设定线 )
阀控

+15V 公共地 电源地
-15V

+15V
COM
电源
-15V

A/D 转换输入 信号地 D/A 转换输出 信号地

计算机 或 PLC

阀控

清洗 -15V
关闭 +15V

图 15. 直接与计算机连接的接线方法

如果是 MFC/MFM 直接与计算机连接,需要用户自己提供±15V 电源(要求电源抗干 扰能力要强);将“设定”线接计算机 D/A 输出;将“流量检测”线接计算机 A/D 输入端; “信号地”线接外部信号参考地;小电流地线“公共地”和大电流地线“电源地”,分别引 线,一起接在±15V 电源的公共端。
如果需要计算机实现“阀控”、“关闭”和“清洗”功能,推荐使用图 15 的阀控线与继 电器触点之间的接线方式。

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4.5 调零和外调零 首次使用或工作一段时间后,若发现零点偏移, 可以调整。能通过外罩上进气口侧面的
调零孔调整,也可揭开外罩调整。调整电位器位置示意如图 16 和图 17 所示。注意:调零时 流量管路不能通气(或将阀门关闭);必须在开机预热 15 分钟以上,待流量计零点稳定以 后进行。
本机还设计有外调零功能,当控制器与我厂新生产的(带外调零功能的)D08 系列流 量显示仪配套工作时,也可以通过显示仪面板上的调零电位器调零。但要注意,外调零的 调节范围比较小,若遇到较大的零点偏移,还需要调节控制器上的调零电位器,才能解决。
动态

调零孔

线性

打开外罩

增益

调零

调零孔

图 16. 19、19M 型调零电位器位置图

打开外罩

动态 线性 增益 调零

图 17. 19A、19AM 型调零电位器位置图 注意: 除调零电位器外, 其他电位器用户不能轻易调整, 以免影响精度。
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5. 使用方法和操作步骤(结合 D08 系列流量显示仪)
5.1 质量流量控制器的操作 5.1.1 开机操作
使用时主要操作在流量显示仪上进行(参见图 18)。阀门控制开关及流量设定电位器在前 面板上,流量设定的内部或外部信号选择开关一般在后面板上。当设定选择开关打到“内” 时,用设定电位器设定流量,打到“外”时,由外部信号设定流量(参见流量显示仪的使 用说明书)。

流量显示窗 外调零电位器

流量单位指示

阀控开关

设定电位器

图 18. 流量显示仪操作面板
a. 阀开关处于“阀控”位时,先开气后开电源,则气体流量软启动经过约 20 秒钟达到原设定 值的 5%以内。一般应先将阀关闭,不通气,通电预热 15 分钟,待零点稳定以后再正式工 作。如果零点偏差较大,参见 4.5 条, 在不通气的情况下,可以通过调零电位器调零。
b. 阀开关处于“关闭”位, 在开电源预热并开气后,再将阀开关置至“阀控”位, 则流量经过几 秒钟后达到设定流量的 2%以内。这是推荐操作方法。
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c. 阀开关处于“清洗”位,在开电源、开气后,则管路流量达到最大值,起到吹洗气路的作 用。
d. 阀开关处于“阀控”位,并且设定不为零时,如果先开电源,后开气,则流量将会有一个大 过冲,然后迅速稳定至设定值。这种操作方法应当避免。
e. 先开电源、将阀开关置到“关闭”位,将设定值调到零,再开气,待预热至零点稳定后, 再转“阀控”位,然后将设定流量调至需要值, 则实际流量跟踪设定值而改变,无过冲。这 是最佳操作方法。
5.1.2 清洗功能 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,则根据需要可以抽真空以排除 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。 5.1.3 显示仪与计算机连接的操作
参照图 1 和图 14,先将显示仪上的设定开关打到“外设”位,将阀控开关置于“阀控” 位,再启动计算机程序进行工作。 5.1.4 与计算机直接连接的操作。
参照图 1 和图 15,在流量计预热稳定以后,即可启动程序进行工作。 5.1.5 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”线控制阀门, (参 照图 1 和图 10),当阀控线接+15V 时,阀门关闭;当阀控线接-15V 时,阀门开到最大,处 于清洗状态;当阀控线悬空时,阀门处于自动控制状态。 5.1.6 关机操作
切断电源后,流量自动截止。最好先关气(将阀控开关置于“关闭”位和关闭气路中 的截止阀), 后断电源。 5.2 质量流量计的操作 5.2.1 开机预热: 使用前,先接通电源预热 15 分钟。 5.2.2 检查和调整零点
预热后, 检查流量计的零点(特别是在首次使用时), 参见 4.5 条, 在不通气的情况下, 可以通过调零电位器调零。
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5.2.3 通气工作: 待零点稳定后, 即可通气工作。注意观察气体流量, 最好不要超过满量程使用。 5.2.4 关机: 切断电源, 即停止流量计的测量工作, 不影响通道流过的气体流量。
6. 注意事项
6.1 禁用流量介质 使用气体必须净化,切忌粉尘、液体和油污。必要时,须在气路中加装过滤器等。如果
流量计出口接有液体源瓶, 应在流量计出口加装单向阀, 防止液体回流损坏流量计。 6.2 使用腐蚀性气体问题
控制器通道采用的材料为: 00Cr17Ni14Mo2 (相当于 316L 不锈钢) , 聚四氟乙烯, 氟橡 胶等耐蚀材料。在用户系统无水汽、低泄漏、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。使用氨气、有机溶剂蒸汽(如丙酮等)或其它强腐蚀性气体(如 BCl3、 BBr3 等)的用户,应在定货时声明。阀口的密封材料通常为氟橡胶或耐氨橡胶,对 19、19A 型 MFC,也可以选用聚四氟乙烯;当选用聚四氟乙烯时,阀口容易出现漏气,阀口密封的 漏气率小于满量程流量的 2%;对于使用特殊腐蚀性气体,所有密封材料都要作相应改变。 6.3 阀口密封问题
质量流量控制器的电磁阀是调节阀, 不是截止阀, 不能当截止阀使用, 用户应另配截 止阀。特别是用户如果使用腐蚀性气体, 通常应该在质量流量控制器进出气口各加一个截 止阀, 以保证工作安全。长期工作后, 如果控制器阀口的漏气率在 2%F.S 以内, 是属于正常 情况。如果漏气大于满量程的 2%, 则应进行维修。 6.4 阀控操作注意
在操作阀门进行“清洗”后,不得直接转至“阀控”位工作,必须先将阀门置至“关闭” 位,然后再转至“阀控”位工作。 6.5 安装位置问题
本流量计安装时最好保持安装面水平, 但对位置并不特别敏感, 可以任意位置安装, 非水平位安装时若发现零点偏移,可调整零点后再工作。如果用户订货时注明安装位置, 我厂也可根据用户的安装位置进行标定后出厂。

6.6 注意工作压差

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对于质量流量控制器要特别注意工作介质的气压,应注意使控制器进出气口两端的工作 压差保持在指标范围之内。特别是在高压下工作时,气压差过大,流量将无法关闭或调小。 在使用大流量的质量流量控制器时,要注意适当加粗管道和减小气源内阻,若工作压差小 于要求值,有可能流量达不到满量程值。 6.7 标定和不同气体的换算
本流量计出厂通常用氮气(N2)标定。如果要求用使用气体标定, 需要在订货时与销售 人员特别申明。
用氮气标定的流量计用户使用其它气体时, 可以通过附录 9.1 的转换系数进行换算, 算出被使用气体的流量。将质量流量控制器显示出的流量读数,与某使用气体的转换系数 相乘,即得该被测气体在标准状态下的质量流量。
例如:一个出厂标定为 100 SCCM(N2) 的 MFC,通甲烷气体时显示的流量为 86 SCCM, 从附录 9.1 查得甲烷的转换系数为 0.719,则甲烷的实际流量为 86×0.719 即 61.8 SCCM。
如果用户使用混合气体,可以通过附录 9.2 介绍的方法, 计算出混合气体的转换系数。 6.8 订货填写示例
用户订货须注明: 名称、型号、规格(标定气体)、使用气体、接头形式和数量。 例如: 质量流量控制器 D07—19A/ZM 型 500SCCM(N2)--用于 H2--Φ6mm --5 台 若不注明标定气体,则表明用氮气标定。 接头形式分四种: a—Φ6mm 双卡套; b—Φ3mm 双卡套 ; c—1/4” Swagelok; d—VCR(1/4")。 若订货未注明接头形式, 则按Φ6mm 双卡套形式出厂。
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7. 故障判断和处理
表 3. 故障判断和处理一览表

序 故障现象


故障可能原因

处理方法

1.1 气源未开, 气路不通

接通气源, 开通气路

1.2 阀控开关关闭

将阀开关置于"阀控"位或"清洗"位

开机后, 无气流 1.3 无设定信号 1 流过
1.4 过滤器堵塞

检查设定电位器和"内外"设定开关 的状态等 *更换过滤器

1.5 调节阀故障

检查阀线包是否断, *清洗调节阀

1.6 电路故障

*维修电路

2.1 零点偏差

调整调零电位器

开机不通气的情 2.2 电源故障

*检查±15V 电源等

2 况下, 流量检 2.3 传感器故障

*更换传感器

测不正常

2.4 障

运算放大器或其它电路故

*更换运放, 维修电路

3.1 入口气压过高,进出气口之

在阀门关闭的情

适当降低输入气压,减小气压差

间的压差超过额定值

3 况下,仍有较大的 3.2 阀门污染
流量流过

*清洗阀门,更换密封件

3.3 调节阀故障

*重新调整调节阀

4.1 气压降低于额定值

提高入口气压

流量显示不能达 4.2 通道堵塞

4 到满量程值

4.3 设定电压低于 5.00V

*清洗 MFC 通道 *检查设定电压

4.4 其它电路故障

*维修电路

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续表 3. 故障判断和处理一览表

序 号

故障现象

故障可能原因

5.1 气源压强太低或不稳

5

气流控制不稳定,有 较大的波动

5.2

气源内阻过大

5.3 电路或调节阀故障

6.1 供电系统的地线和零线

使用高频源时流量 连接或机壳接地有问题

6 控制器受干扰

6.2 信号参考端连接问题

6.3 空间干扰

7.1 显示器量程或单位与控

制器不匹配

7

实际流量与显示流 7.2 控制器通道被污染,引起

量不一致

流量精度发生偏差

7.3 流量计零点有较大漂移, 不稳定

设定为零时仍有流 8.1 调节阀漏气

8 量流过

8.2 流量计零点偏负

9

通道有很大气流流 过, 而输出无流量

9.1

传感器堵塞

显示

9.2 电路故障 不通气时, 发现零 10 点不稳, 或零点长 10.1 传感器故障 时间慢漂移

注意:

标*号的项目必须由专业维修人员进行修理。

处理方法 提高气源气压, 稳定气源压强 降低气源内阻 (大流量时要注意开 大阀门, 加粗管道, 以至并联气瓶, 提高气源供气能力) *维修调整 检查接地系统, 注意一点接地 检查信号连接线 适当屏蔽,远离干扰源, 选用屏蔽线 *重调显示器
*对控制器进行清洗标定
*更换传感器, 维修电路 *维修调节阀 将流量计零点调为零或偏正 *维修更换传感器
气源有粉尘, 应在通道前加装过 滤器。若使用硅烷等特殊气体,应注 意管路的密封性和气源干燥 *维修电路
*更换传感器
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8. 保证、保修与服务
8.1 产品保证和保修 8.1.1 本公司生产的MFC/MFM产品在出货两年以内,如果用户按照说明书要求使用,并且产品没
有遭受物理损害、污染、改装或翻新,我们保证产品的材料、加工和性能的质量,若有问题, 免费维修。 8.1.2 用户收到货物后,有责任检查及核对货物,并通过传真、电话或电子邮件的方式及时通知 本公司销售部有关收货情况。 8.1.3 保修期内,产品必须由本公司或授权的服务中心修理,否则,产品的保修是无效的。 8.1.4 在两年保修期以内,维修是免费的。如果保修期过了,在维修前将会通知用户需要更换的 部件及维修费用。维修后,在90天以内对修理的部分进行保修,保修件包括易损件 (四氟或 密封圈等)。 8.1.5 用户使用过有毒、有污染或腐蚀性气体的产品, 如果没有出示清除污染及净化处理的证明, 本公司将不负责修理或保修。 8.2 保修对使用的要求 a.气体必须洁净且没有颗粒物, 没有液体, 这就要求在MFC/MFM的上游气路中安装<30?m
的过滤器。 b.输入的气体压力必须符合产品的耐压标准, 不能超过该产品要求的最大压力。 c.产品的使用气体必须与用户订货选择的密封材料相适应, 用户有责任按照可用的安全规章
使用每种气体。不正确的使用产品会使保修无效,由于不正确的使用所导致的损害不能 归咎于本公司。 d.对电子线路的要求:必须小心按规定连接系统的接线, 不正确的接线会导致产品内部电路 板的永久损坏。若自备MFC电源, 需要电压波动小于5mV的高抗干扰稳压电源。 e.气路的连接:必须仔细的安装密封管件, 保证所有的密封管件经过单独检查并且没有划痕。 f.禁止自行拆开MFC/MFM。如果自行拆卸造成损坏,则本公司承诺的保修无效。 8.3 服务 本公司的产品工程师将会帮助您解决关于操作、标定、机电连接、工作条件要求、气体 转换等方面的问题。我们提供技术支持与维护, 提供产品的使用培训。 请您访问 www.hce.com.cn 找到有关的产品资讯和离您最近的维修及服务中心。
第 21 页 共 24 页

9. 附录

9.1 气体质量流量转换系数:





Air Ar AsH3 BBr3 BCl3 BF3 B2H6 CCl4 CF4 CH4 C2H2 C2H4 C2H6 C3H4 C3H6 C3H8 C4H6 C4H8 C4H10 C5H12 CH3OH C2H6O C2H3Cl3 CO CO2 C2N2 Cl2 D2 F2 GeCl4

空气 氩气 砷烷 三溴化硼 三氯化硼 三氟化硼 硼烷 四氯化碳 四氟化碳 甲烷 乙炔 乙烯 乙烷 丙炔 丙烯 丙烷 丁炔 丁烯 丁烷 戊烷 甲醇 乙醇 三氯乙烷 一氧化碳 二氧化碳 氰气 氯气 氘气 氟气 四氯化锗

表 5. 气体质量流量转换系数表

代号(SEMIE52-0302) 比热(卡/克℃) 密度(克/升 0℃)

008

0.2400

1.2930

004

0.1250

1.7837

035

0.1168

3.4780

079

0.0647

11.1800

070

0.1217

5.2270

048

0.1779

3.0250

058

0.5020

1.2350

101

0.1297

6.8600

063

0.1659

3.9636

028

0.5318

0.7150

042

0.4049

1.1620

038

0.3658

1.2510

054

0.4241

1.3420

068

0.3633

1.7870

069

0.3659

1.8770

089

0.3990

1.9670

093

0.3515

2.4130

104

0.3723

2.5030

111

0.4130

2.5930

240

0.3916

3.2190

176

0.3277

1.4300

073

0.3398

2.0550

112

0.1654

5.9500

009

0.2488

1.2500

025

0.2017

1.9640

059

0.2608

2.3220

019

0.1145

3.1630

014

1.7325

0.1798

018

0.1970

1.6950

113

0.1072

9.5650

转换系数
1.006 1.415 0.673 0.378 0.430 0.508 0.441 0.307 0.428 0.719 0.581 0.598 0.481 0.421 0.398 0.348 0.322 0.294 0.255 0.217 0.584 0.392 0.278 1.000 0.737 0.452 0.858 0.998 0.931 0.267

第 22 页 共 24 页


GeH4 H2 HBr HCl HF HI H2S He Kr N2 Ne NH3 NO NO2 N2O O2 PCl3 PH3 PF5 POCl3 SiCl4 SiF4 SiH4 SiH2Cl2 SiHCl3 SF6 SO2 TiCl4 WF6 Xe

体 锗烷 氢气 溴化氢 氯化氢 氟化氢 碘化氢 硫化氢 氦气 氪气 氮气 氖气 氨气 一氧化氮 二氧化氮 一氧化二氮 氧气 三氯化磷 磷烷 五氟化磷 三氯氧磷 四氯化硅 四氟化硅 硅烷 二氯氢硅 三氯氢硅 六氟化硫 二氧化硫 四氯化钛 六氟化钨 氙气

续表 5. 气体质量流量转换系数表

代号(SEMIE52-0302) 比热(卡/克℃) 密度(克/升 0℃)

043

0.1405

3.4180

007

3.4224

0.0899

010

0.0861

3.6100

011

0.1911

1.6270

012

0.3482

0.8930

017

0.0545

5.7070

022

0.2278

1.5200

001

1.2418

0.1786

005

0.0593

3.7390

013

0.2486

1.2500

002

0.2464

0.9000

029

0.5005

0.7600

016

0.2378

1.3390

026

0.1923

2.0520

027

0.2098

1.9640

015

0.2196

1.4270

193

0.1247

6.1270

031

0.2610

1.5170

143

0.1611

5.6200

102

0.1324

6.8450

108

0.1270

7.5847

088

0.1692

4.6430

039

0.3189

1.4330

067

0.1472

4.5060

147

0.1332

6.0430

110

0.1588

6.5160

032

0.1489

2.8580

114

0.1572

8.4650

121

0.0956

13.2900

006

0.0379

5.8580

转换系数
0.569 1.010 1.000 1.000 1.000 0.999 0.844 1.415 1.415 1.000 1.415 0.719 0.976 0.741 0.709 0.992 0.358 0.691 0.302 0.302 0.284 0.348 0.599 0.412 0.340 0.264 0.687 0.206 0.215 1.415

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9.2 转换系数使用说明

质量流量控制器、质量流量计出厂时一般用 N2 标定,实际使用中如果是其它气体,必 要时可进行读数修正,方法是以流量显示仪显示的流量乘以流量转换系数。如是单组份气

体,其转换系数可在我厂产品技术说明书中查得;如是多组份气体(假定由 n 种气体组成),

请按下列公式计算其转换系数 C:

基本公式: C=0.3106 N /ρ(Cp)

其中: ρ——为气体在标准状态下的密度

CP——为气体的定压比热

N ——为气体分子构成系数(与该气体分子构成的组份有关, 见下表)

气体分子构成系数表:

气体分子构成 单原子分子 双原子分子 三原子分子 多原子分子

举 Ar CO CO2 NH3

例 He N2
NO2 C4H8

N取值 1.01 1.00 0.94 0.88

对于混合气体: N =N1 (ω1/ωT )+N2 (ω2/ωT ) + ··· + Nn (ωn/ωT )
导出公式:
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 ωT ρ1…ρn CP1…CPn N1 … Nn

——为相应气体的流量 ——为混合气体的流量 ——为相应气体在标准状态下的密度 (数值见气体转换系数表) ——为相应气体的定压比热 (数值见气体转换系数表) ——为相应气体的分子构成系数, 取值见气体分子构成系数表

说明: 1)标准状态为:压力—101325Pa (760 mm Hg),温度—273.15K (0℃)。 2)气体质量流量转换系数表中未列出的气体的有关参数,可以向我们咨询。
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D07 系列 质量流量控制器

北京七星华创电子股份有限公司

质量流量计分公司
(中法合资北京七星弗洛尔电子设备制造有限公司制造)

地 址: 北京市朝阳区酒仙桥东路 1 号 通讯地址: 北京 741 信箱 3 分箱 邮政编码: 100016 联系电话: +86-10-64362939 64362925
+86-10-64361831—8491/8315 传 真: +86-10-64362923 网 址: http://www.hce.com.cn 电子信箱(E-mail): mfc@sevenstar.com.cn 乘车路线: 乘地铁到东直门, 换乘 401 路公共汽车,到陈各庄下车。

上海办事处:



话:



真:

上海闸北区天目西路 547 号联通国际大厦 1916 室 (上海火车站西南出口南行 500 米) +86-21-33030324 +86-21-63533265

广州办事处: 广东省广州市天河体育西路 5 号, 骏汇大夏南座 7A 电话和传真: +86-20-38627210


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