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xiaode1989新蟲 (初入文壇)
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[交流]
層流原理與熱式原理氣體質(zhì)量流量計/控制器性能及應(yīng)用對比(一) 已有1人參與
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氣體微流量測量與控制一直以來是高端制造業(yè)的重要核心技術(shù)之一,而這一核心技術(shù)領(lǐng)域的核心傳感器和控制零部件就是今天我們要集中討論的氣體質(zhì)量流量計與氣體質(zhì)量流量控制器。 1. 氣體質(zhì)量流量計與氣體質(zhì)量流量控制器是用來干什么的? 當然顧名思義是用來測量和控制氣體流量的。這里的氣體并不是指家里的天然氣,或者傳統(tǒng)能源與化工企業(yè)、發(fā)電廠等的用的氣體,這些場景下測量與控制的氣體流量與對應(yīng)的管徑一般相對較大,氣體流量大多在15m3/小時以上 ,而對應(yīng)的管徑從直徑15mm到3000mm不等(甚至更大)。我們這里討論的氣體質(zhì)量流量計與氣體質(zhì)量流量控制器指的是適用于小微流量(從0.000001m3/小時到300m3/小時,對應(yīng)管徑從直徑3mm到65mm)氣體測量和控制的傳感器和設(shè)備,它要求體積非常。ㄒ话闳缡终拼笮。,測量和控制非常精細(重復(fù)性精度優(yōu)于千分之二,并需要承受環(huán)境溫度和壓力以及不同氣體工作介質(zhì)造成的影響),目前滿足上述要求的氣體質(zhì)量流量計與氣體質(zhì)量流量控制器主要有兩種原理的產(chǎn)品,分別為:1、層流原理的氣體質(zhì)量流量計與氣體質(zhì)量流量控制器2、熱式原理的氣體質(zhì)量流量計與氣體質(zhì)量流量控制器。 2. 層流原理與熱式原理氣體質(zhì)量流量計與氣體質(zhì)量流量控制器應(yīng)用于哪些領(lǐng)域? 這個問題我想著重講一講。幾乎你能想到的所有高科技行業(yè)或高端制造業(yè),只要需要氣體精密測控的地方,都有它們的存在。由于篇幅有限,我先大致說一下再舉幾個例子。這些我們生活中常常使用的產(chǎn)品都有他們的身影,例如手機、電腦、手環(huán)、AR/VR、電視、汽車、藥、啤酒、空調(diào)、手表、燃氣灶、電池、珠寶首飾等等。在生活中不常遇到的但是很高端、前沿的科技領(lǐng)域也有它們的用武之地。例如衛(wèi)星制造、石墨烯生產(chǎn)、人造鉆石(鉆戒級)、核電站、核聚變反應(yīng)堆、光導(dǎo)纖維、量子計算機、芯片制造、抗癌藥物與基因藥物、呼吸機與麻醉機、環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)、大氣污染防治設(shè)備、電動汽車、燃料電池、太陽能電池板生產(chǎn)等等。 那這么多領(lǐng)域和產(chǎn)品中都有它們的身影,能否讓我們更具體一點了解下到底用在哪里?守一哥花了大量的功課時間,請教了大量的專業(yè)人士,先通過兩個例子,讓我們一窺究竟。我們以最常用,被戲稱為“人體器官”的手機來說吧。先看手機的外殼,手機外殼一般都比較細膩光滑且耐磨硬度高,這個表面是如何做出來的?具體工藝過程很復(fù)雜這里就不贅述,但最關(guān)鍵的一道工藝需要在一種叫做真空鍍膜機的設(shè)備內(nèi)完成,是在真空環(huán)境下通入電離氣體和工藝氣體,利用電離后的等離子體與靶材撞擊,從微觀尺度上給我們手機殼鍍上了一層特殊的薄膜,正是這層保護膜使得我們的手機有了爽滑的質(zhì)感和耐磨的性能。而這個真空鍍膜機內(nèi)就大量配備了氣體質(zhì)量流量控制器,用于精細的控制進入真空鍍膜機內(nèi)電離氣體和工藝氣體的量,大致流量在500SCCM。 手機殼的第二個重要功能就是防水,手機內(nèi)部有大量的電子元件,防水性能尤為重要。早期的手機防水性能都不是太好,一不小心就很容易進水并損壞。隨著迭代進步,目前的智能機已具有超強的防水性能。但怎么檢驗防水性能是否達標呢?需要更加強大的氣密性檢測儀,蘋果公司的iPhone手機等就大量使用了CTS公司的氣密性檢測儀用于防水性測試,它的靈敏度高,測試效率快。CTS公司使用的這種流量型-氣密性檢測儀是一種相對于壓力和壓差式檢漏儀更先進的檢測方式,其中的核心元件就是微流量的氣體質(zhì)量流量計(如上原理圖所示),流量范圍在0.001ml/min(或SCCM)到2ml/min(或SCCM)。這種先進的氣密性檢測儀國內(nèi)還沒有可靠的供應(yīng)商,幾乎被兩家美國公司壟斷,其核心原因之一就是全球范圍內(nèi)能生產(chǎn)這種高性能的微流量氣體質(zhì)量流量計寥寥無幾。iPhone8上市前,蘋果公司CEO庫克親赴美國俄亥俄州辛辛那提市CTS總部感謝他們的氣密性檢測儀,有力保證了蘋果公司的產(chǎn)品質(zhì)量,可足見其重要性! |
新蟲 (初入文壇)
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