Сверхкомпактные высокоточные регуляторы расхода газа UT+FLOW

Разработчики аналитического и технологического оборудования часто сталкиваются с необходимостью точного контроля подачи газов. Например, в масс-спектрометрии и газовой хроматографии газы используются для ионизации и разделения молекул соответственно. Нестабильная или неправильная подача газов может привести к ошибкам в результатах анализа и снижению точности измерений. В системах нанесения покрытий (осаждение из газовой фазы, плазменное напыление) регулируемая подача газов играет ключевую роль в формировании однородных по толщине и составу слоев. Неравномерная или недостаточная подача газов может вызвать такие дефекты покрытия, как поры и трещины. В биореакторах контролируемая подача газов позволяет обеспечивать оптимальные условия для роста микроорганизмов и проведения биохимических реакций. Неправильная подача газов может привести к нарушению метаболизма микроорганизмов, снижению их активности и даже гибели.

В продуктовой линейке компании «Сигм плюс инжиниринг» есть модель расходомеров, идеально подходящих для точного поддержания задаваемого расхода газа в составе оборудования. Это сверхкомпактные регуляторы расхода газа UT+FLOW. Данные термомассовые расходомеры имеют совершенно особый датчик расхода, созданный на основе микроэлектромеханических систем (МЭМС). Эта технология создания сенсоров – новый этап развития тепловых расходомеров. Приборы с МЭМС-сенсорами имеют более высокое быстродействие и стабильность, меньшие тепловые дрейфы по сравнению с традиционными тепловыми расходомерами на капиллярных сенсорах. А кроме того, МЭМС-технология позволяет минимизировать габариты приборов. В частности, расходомеры UT+FLOW имеют высоту всего 8 см, а ширину 2,4 см. Приборы могут устанавливаться вплотную друг к другу, образуя компактные блоки контроля подачи технологических газов внутри оборудования. Занимаемый приборами UT+FLOW объем может быть дополнительно уменьшен за счет соответствующей ориентации входного/выходного фитинга для подключения к газовой магистрали. В стандартной конфигурации они расположены с передней/задней стороны корпуса. А в downported-конфигурации оба фитинга вкручиваются в прибор снизу.

Производитель регуляторов расхода газа UT+FLOW преуспел не только в миниатюризации приборов, но и в реализации разнообразного функционала для контроля потока газа с высокой точностью.

Приборы серии UT+FLOW работают в диапазоне малых-средних расходов. Динамический диапазон каждого такого прибора 100:1, т.е. регулирование расхода происходит в диапазоне от 1 до 100% верхнего предела измерения (ВПИ). Возможна поставка приборов, работающих в диапазонах, начиная с 0,1…10 н.мл/мин и заканчивая 0,2…20 н.л/мин.

Одной из основных характеристик любого измерительного прибора является точность. В случае с регуляторами расхода газа UT+FLOW высокая точность измерения заложена самим принципом измерения расхода, основанном на переносе тепла потоком газа. Сигнал от такого сенсора пропорционален массовому расходу газа, который, в отличие от объемного расхода, постоянен в замкнутой системе и не зависит от температуры и давления. Существующая зависимость показаний расходомеров UT+FLOW от температуры и давления рабочего газа связана с изменением физических (тепловых) свойств газа. А так как эти свойства меняются слабо, то в рабочем диапазоне температур (от 0 до 50 °С) и давлений (от 0 до 10 бар (изб)) газа вариация показаний UT+FLOW намного ниже паспортной точности прибора.

Приборы UT+FLOW работают с такими распространенными газами, как воздух, азот, кислород, двуокись углерода, гелий, водород, аргон. Их калибровка проводится на рабочих газах. Это позволяет добиться точности измерения расхода не хуже чем:
1% от измеренного значения при расходе от 80 до 100% ВПИ;
0,8% от ВПИ при расходе от 1 до 80% ВПИ.

Контроль расхода в приборах UT+FLOW осуществляется за счет встроенного регулирующего электромагнитного клапана. Управляющий сигнал на клапан формирует сам прибор за счет ПИД-контроллера электронной платы. Для управления расходом достаточно просто подать на прибор сигнал уставки. ПИД-контроллер расходомера сам подберет управляющий сигнал на регулирующий клапан таким образом, чтобы текущий расход был максимально близок к заданному. Управляющий сигнал на клапан корректируется онлайн в постоянном режиме. За счет высокого быстродействия МЭМС-сенсора, оптимальной конструкции управляющей платы, использования высокоскоростного микропроцессора производитель добился быстрого и стабильного регулирования расхода. При этом приборы отличает высокая долговременная стабильность поддержания расхода.

В качестве сигнала уставки для регуляторов расхода газа UT+FLOW можно использовать как унифицированный аналоговый (0…5 В), так и цифровой (RS-485) сигналы. Такой набор интерфейсов позволяет легко интегрировать приборы в разнообразные автоматизированные системы управления (АСУ). А цифровой интерфейс открывает целый ряд дополнительных возможностей. Приборы UT+FLOW можно объединять в промышленную сеть RS-485 Modbus RTU. В сеть могут входить не только UT+FLOW, но и устройства сторонних производителей. Одна АСУ сможет параллельно контролировать работу всех цифровых устройств, передавая и получая соответствующую их типу информацию. Для UT+FLOW через цифровой канал доступны задание расхода, считывание показаний текущего расхода, управление работой счетчика количества прошедшего через прибор газа, изменение тип сигнала уставки, считывание величины управляющего сигнал на регулирующий клапан, инициирование процедуры калибровки нулевой точки.

Регуляторы расхода газа серии UT+FLOW относятся к приборам средней ценовой категории. Учитывая их уникальный форм-фактор, разнообразный функционал и цену, можно смело утверждать, что эти приборы имеют очень привлекательное соотношение цены и качества!

---

---

Главная - Микросхемы - DOC - ЖКИ - Источники питания - Электромеханика - Интерфейсы - Программы - Применения - Статьи