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流量控制器基本原理

通过测量气体流经流量器内加热元件时的冷却效应来计量气体流量的。流量控制器的控制响应速度物理时间常数物理时间常数用希腊字母Tau来表示，是现今为数不多的用来描述响应时间的标准之一，即：控制器到达设定值某个百分比所需要的时间，被定义为1-1/e，其中e是作为自然对数底数的无理数，其值为2。气体通过的测量段内有两个热阻元件，其中一个作为温度检测，另一个作为加热器。温度传感元件用于检测气体温度，加热器则通过改变电流来保持其温度与被测气体的温度之间有一个恒定的温度差。当气体流速增加，冷却效应越大，使须保持热电阻间恒温的电流也越大。此热传递正比于气体质量流量，即供给电流与气体质量流量有一对应的函数关系来反映气体的流量。

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流量控制器的性能特点

可按设计或实际要求设定流量，能自动消除系 统的压差波动，保持流量不变。

克服系统冷热不均现象，提高供热(供冷)质量。

完全解决近端压差大，远端压差小的矛盾。

减少系统循环水量，降低系统阻力。

减少设计工作量，不需要对管网进行繁琐的水力平衡计算。

降低调网难度，把复杂的调网工作简化为简单的流量分配。

免除多热源管网热源切换时的流量再分配工作。

流量显示值均为测试台上随机标定，流量(m3/h) 。

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流量控制器的控制响应速度

物理时间常数

物理时间常数用希腊字母Tau来表示，是现今为数不多的用来描述响应时间的标准之一，即：控制器到达设定值某个百分比所需要的时间，被定义为1-1/e， 其中e是作为自然对数底数的无理数，其值为2.72，所以1-1/e即为设定值的63.2%。流量控制器的稳定控制时间由于到达设定值后控制器可能会发生超调，所以通常制造商用到达设定值且稳定后所需要的时间作为设备响应速度，并赋予波形振荡幅度一个容许范围。虽然该定义是一个物理标准，可能说明不了什么问题，因为余下的设定值的36.8%所花费的时间可能多于或少于之前的63.2%。从下面示波器截图中可以看到：ALICAT?质量流量控制器仅用了7.4毫秒便到达了设定值的63.2%。

任意设定值百分比变化区域

不少质量流量控制器的技术参数采用设定值某一百分比区间内的变化来定义设备响应速度，比如：从设定值的10%到达90%所需要的时间。质量流量控制器抗干扰能力强，测量精度高、量程比大、工作稳定可靠、对安装要求低、对流体状态要求低，压力损失小等优点，且易清洗、具备自排空功能。由于和后的 10%控制响应曲线变化，由此而得出的控制响应速度可能无法与实际的控制性能等同。如下图所示，ALICAT?质量流量控制器用了11.4毫秒到达设定值， 从示波器波形图中可以清晰地观察到：50%那段跨度，低于10%和高于90%那两段的跨度则小了很多。就该图而言，如果按照从设定值10%到达90%所用的时间来定义设备响应速度的话，那么结论是6~7毫秒。