В полупроводниковом производстве, биофармацевтике, материаловедении и других областях точность управления потоком часто определяет успех или неудачу продукта. В этих « микрополебоя », которые почти требовательны к процессу, цифровые контроллеры потока массы (MFC) играют роль « дирижера». Он отказался от размывания и дрейфа традиционных аналоговых сигналов, с цифровой точностью и интеллектом, для достижения микрометрового регулирования потока газа или жидкости, стал настоящим « сердцем » и « мозгом» в современных прецизионных технологических процессах.
Традиционные аналоговые контроллеры потока массы, которые определяют и читают поток с помощью аналоговых сигналов напряжения или тока, уязвимы для температуры окружающей среды, электромагнитных помех и затухания сигнала, имеют проблемы с дрейфом нуля и неточными настройками. Цифровые контроллеры качества - это технологическая революция. Он встроен в высокопроизводительный микропроцессор (MCU), который полностью оцифровывает все операции и обработку сигналов. Пользователи отправляют команды через интерфейсы цифровой связи, такие как RS485, DeviceNet, EtherCAT, а настройки трафика передаются в чисто цифровой форме, что в корне устраняет ошибки в передаче сигнала. Внутренние сигналы датчика, отобранные с помощью высокоточного ADC (модульного преобразователя), линейны и компенсируются температурой сложными алгоритмами, обеспечивая высокую точность управления и повторяемость во всем диапазоне измерений.
Основные компоненты цифрового MFC включают датчик потока, контрольный клапан и замкнутую цепь управления. Датчики расхода обычно используют капиллярную теплопередачу, основанную на термодинамических принципах, для точного расчета потока массы путем измерения тепла, которое забирает жидкость со скоростью реакции до миллисекунды. Этот сигнал трафика передается микропроцессору в режиме реального времени для сравнения с целевым значением, установленным пользователем. Контроллер на основе отклонения, используя усовершенствованный алгоритм PID (пропорционально - интегрально - дифференциальный), быстро вычисляет контрольный сигнал, приводя пьезоэлектрический или электромагнитный клапан к точному включению, тем самым регулируя поток через канал, образуя высокоскоростную, стабильную систему управления замкнутым контуром, чтобы гарантировать, что фактический поток всегда будет идти в ногу с заданным значением.
Цифровизация приносит не только улучшение точности, но и интеллектуальный скачок. Современный цифровой MFC обладает мощными функциями самодиагностики, может контролировать состояние оборудования в режиме реального времени, такие как неисправность датчика, блокировка клапана, превышение давления и т. Д., И активно сообщать информацию тревоги, что значительно повышает надежность системы. Функция многогазовой базы данных позволяет пользователям переключать различные типы газов на одном и том же устройстве, контроллер автоматически вызывает соответствующие параметры калибровки без замены оборудования. Кроме того, цифровая связь облегчает дистанционный мониторинг, массовое программирование и системную интеграцию, закладывая основу для автоматизации и интеллектуального управления всем процессом.
Область применения цифровых контроллеров качества охватывает почти все высокотехнологичные отрасли. В производстве полупроводниковых чипов он точно контролирует поток реакционного газа в процессах химического осаждения в газовой фазе (CVD), травления и т. Д. Это напрямую определяет однородность пленки и электрические характеристики чипа. В биоферментации и клеточной культуре он точно регулирует подачу кислорода, углекислого газа и других газов, что является ключом к обеспечению биологической активности и качества продуктов.