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D07-9E型质量流量控制器D07-9EM型质量流量计使用手册2007.1目录1.用途和特点…………………………15.2.2检查和调整零点…………………162.主要技术指标………………………25.2.3通气工作…………………………163.结构和工作原………………………35.2.4关机………………………………163.1结构…………………………………36.注意事项……………………………163.2工作原理……………………………46.1禁用流量介质………………………164.安装和接线………………………66.2使用腐蚀性气体问题………………164.1外形及安装尺寸……………………66.3阀口密封问题………………………164.2气路接头形式………………………76.4阀控操作注意………………………164.3连接电缆插头………………………96.5安装位置问题………………………174.4与计算机信号的连接………………116.6注意工作压差………………………174.5调零和外调零………………………136.7标定和不同气体的换算……………175.使用方法和操作步骤………………146.8订货填写示例………………………175.1质量流量控制器的操作……………147.故障判断和处理……………………185.1.1开机操作…………………………148.保证、保修与服务……………………205.1.2清洗功能…………………………158.1产品保证和保修..……………………205.1.3显示仪与计算机连接的操作……158.2保修对使用的要求..…………………205.1.4直接与计算机连接的操作………158.3服务..…………………………………205.1.5阀控功能…………………………159.附录…………………………………215.1.6关机操作…………………………159.1气体质量流量转换系数……………215.2质量流量计的操作……………….169.2转换系数使用说明…………………235.2.1开机预热…………………..……16MASSFLOWCONTROLLER&MASSFLOWMETER第1页共24页质量流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(MassFlowMeter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(MassFlowController缩写为MFC)用于对气体的质量流量进行精密测量和控制。它们在半导体和集成电路工业、特种材料学科、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),采用国际标准接头,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,控制控制器与显示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第2页共24页2.主要技术指标表1.D07-9E型MFC性能指标编号项目D07-9E型1流量规格(0~20,30,50,100,150,200,250)SLM2准确度±2%F.S3线性±(0.5~2)%F.S4重复精度±0.2%F.S5响应时间(1~4)sec6工作压差范围20,30SLM:(0.05~0.30)MPa50~150SLM:(0.10~0.30)MPa200,250SLM:(0.15~0.30)MPa7耐压3MPa8工作环境温度5℃~45℃9输入输出信号0V~+5.00V(输入阻抗大于100K,输出电流不大于3mA)10电源+15V50mA-15V400mA11外形尺寸3/8”Swagelok:185mm×45mm×145mm/VCR188mm×45mm×145mm12重量2.6kg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—101325Pa(760mmHg)F.S(FullScale):满量程值第3页共24页表2.D07-9EM型性能指标编号项目D07-9EM型1流量规格(0~20,30,50,100,150,200,250)SLM2准确度±2%F.S3线性±(0.5~2)%F.S4重复精度±0.2%F.S5响应时间1~4sec6气压降20~100SLM:0.02MPa;100SLM:0.05MPa7耐压3MPa8工作环境温度5℃~45℃9输出信号0V~+5.00V(输入阻抗大于100K,输出电流不大于3mA)10电源+15V50mA-15V50mA11外形尺寸3/8”Swagelok:160mm×45mm×145mm/VCR:163mm×45mm×145mm12重量1.5kg各型号产品的主要技术指标见表1和表2。其中9EM型是9E型的流量测量部分，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。9E型质量流量流量控制器,打开外罩后的结构如图2所示。第4页共24页支架矩型插座电路印制板传感器调零电位器进气接头出气接头电磁调节阀流量通道锁紧螺母图2.9E型质量流量控制器结构图9EM流量计与9E型控制器相比，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。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。第5页共24页图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。流量显示仪质量流量计分流器通道传感器入口I调节阀驱动阀控-15V+15V0V~220V电源流量显示100.0(0~+5.00V)setout放大器比较器COM设定+5.00V内(0~+5.00V)外+15V出口-15V清洗关闭0电平流量检测设定质量流量控制器注意: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。第6页共24页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,阀门开到昀大,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4~6所示。图4.D07-9E型MFC外形尺寸A向深6AL:Swagelok........185mmVCR.............188mm第7页共24页深6AA向L:Swagelok.......160mmVCR............163mm图5.D07-9EM型MFM外形图注意:图中的高度145mm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气路接头形式第8页共24页可提供4种尺寸接管外径的接头类型,见表3:表3.接头和接管尺寸一览表双卡套（Swagelok）VCR编号MFC/MFM型号Φ6(50SLM)Φ103/81/2备注1D07—9E○○○○2D07—9EM○○○○标○表示可选用，但每种型号只能选择其中一种采用标准双卡套(Swagelok)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。图6.双卡套接头安装示意图图7.VCR接头安装示意图注意:螺母后卡套前卡套接头接管按图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。注第9页共24页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。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。9E型质量流量控制器的插座接线见图8~10。9E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8（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9。“T式”接线见图10（与原Tylan公司的FC2900系列MFC接线兼容）。11598345678910111213141512设定(0~+5V)阀电压-15V+15V阀关闭外调零流量检测信号地地公共地电源地阀控阀控+15V+15V-15V-15V关闭清洗图8.D07-9E型MFC的“B式”接线图第10页共24页J1/J2/J3位置B3J3T3B3J3T3T1J1B1T2J2B2T1J1B1T2J2B2“B式”跳线图“T式”跳线图图9.9E型MFC插座引线跳线位置图11598345678910111213141512设定(0~+5V)-15V+15V外调零流量检测信号地地阀控公共地电源地阀关闭阀电压+15V+15V-15V-15V关闭清洗图10.D07-9E型MFC的“T式”接线图注意:9E型MFC的“B式”接线产品（见图10）不能直接替换Brooks5850E“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）。第11页共24页9E型MFC的“T式”接线产品（见图12）能直接替换原TylanFC2900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。第12页共24页电源地公共地地信号地流量检测外调零+15V-15V211514131211109876543815图11.9EM型流量计矩型插座接线图D07-9EM型质量流量计插座的接线见图11，它与9E型MFC的插座型号完全相同，只是在流量计插件的接线中与控制器插件相比，少了“阀控”和“设定”线。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12。图12.通过流量显示仪与计算机的连接91+15V-15V质量流量控制器或质量流量计流量显示仪连接电缆流量检测外设信号地A/D转换输入信号地D/A转换输出信号地+15V关闭-15V清洗计算机阀控或PLC(注意:质量流量计无阀控线和设定线)内设设定第13页共24页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