以 Bronkhorst EL-PRESS 壓力調節器為例
壓力調節器是用來確保製程壓力不會超過預定的設定點。在這方面,布瑯軻鍶特公司的 EL-PRESS 數位電子壓力控制器可以控制液體或氣體的壓力。它是一個由壓力感應器、相鄰閥門及控制軟體所組成的裝置。
壓力感測器持續測量流動介質的實際壓力。智慧型 PID 控制軟體將此實際值與所需的設定值進行比較,並隨後控制閥門。通過(進一步)打開或關閉此閥門,氣體/液體會流得更快或更慢,因此介質的實際壓力會達到設定點壓力,並盡可能接近此值。這是一個連續的過程。
在壓力感測器中,液體或氣體流將壓力施加到柔性不銹鋼隔膜上。中間的油量會將壓力傳遞到壓電晶片的表面 - 即「真正的感測器」 - 該晶片會將壓力轉換為電壓訊號,以便進一步處理。晶片表面的厚度決定了壓力範圍 - 從幾毫巴到幾百巴斯卡。
EL-PRESS 的閥門是一個比例電磁控制閥門,具有極快且平穩的控制特性。減去控制閥門的壓力控制器「簡單地」是一個壓力計。

壓力感測器的截面圖

正壓控制、背壓控制和壓差 (ΔP)控制,示意圖
壓力調節類型
壓力調節元件的位置很大程度上決定了壓力調節的類型。在調節下游壓力的正向壓力控制中,傳感器位於閥門的下游,例如,獲得將進入燃燒器噴嘴的氣流的恆定壓力。在調節上游壓力的後向壓力控制中,傳感器位於閥門的上游,例如以受控方式釋放化學反應容器的壓力。在這些配置中,壓力感測器總是最靠近需要控制壓力的腔室或容器。
在壓差控制中,兩個(瓦斯)管線之間的壓差被調節。壓力計被放置在兩條管線之間,而控制閥則被放置在兩條管線中的一條管線上。例如,在膜測試應用中,可以這樣做來獲得膜上的恆定壓差;
在製程壓力控制中,將一個壓力感測器與入口和溢流的雙閥壓力控制結合,對具有單一流體連接的密閉容器內的壓力進行調節;
布瑯軻鍶特公司的壓力調節裝置

下列布瑯軻鍶特公司的設備包含一個壓力傳感器,因此可以作為壓力調節裝置的一部分:
- 適用於氣體和液體的多功能EL-PRESS數位電子壓力控制器/流量計,量測範圍從 2 mbar 到 400 bar,適用於正壓和背壓控制。EL-PRESS 金屬密封裝置適用於高純度氣體應用,最高可達 64 bar,例如半導體市場。
- 堅固耐用的N-PRESS氣體和液體數位電子壓力控制器/流量計的工作範圍為 2 mbar - 400 bar,配備堅固耐用的「工業風格」(IP65)PC 板外殼,可在工業環境中使用;
- 緊湊型IQ+FLOW數位氣體壓力控制器/流量計(「黃色的那個」)佔地面積小(0.75"),能夠在 0.01 至 10 bar 的範圍內進行測量。
- 高度精簡的晶片型FLEXI-FLOW Compact;氣體質量流量控制器/流量計包含兩個壓力感測器,一個在入口,一個在出口,用於測量上游和下游壓力;
- EL-FLOW Prestige質量流量控制器/氣體流量計具有「壓力不敏感」選項,內建壓力感測器,可補償入口壓力變化;

在燃燒器測試應用中,EL-FLOW質量流量計與EL-PRESS前向壓力控制器的串聯結合
結合質量流量 - 壓力控制 (布瑯軻鍶特公司的特長)
為了對流量和壓力等流程條件進行最佳控制,壓力計或控制器通常會與流量控制器或流量計結合使用。這種組合可讓使用者控制流量並測量壓力,或控制壓力並測量流量。
舉例來說,透過這些組態,化學反應容器內所需的製程壓力可保持不變,而輸入所需的反應氣體流量則可保持不變。在左側的範例中,這些組合經常被應用。
壓力調節應用
壓力調節器的典型應用包括:洩漏測試台、化學反應的高壓或真空測試台、岩石或沉積物的滲透性測試,以及膜的滲透性/隔離測試。具體應用有
- Bronkhorst EL-PRESS 數位式電子背壓控制器可確保電漿室內的低壓值維持在所需的固定值,以利用 CVD 製造 high-quality lab-grown diamonds。
- 在lithium-ion battery manufacturing process中,為了填充袋裝電池芯,電解液供應容器的壓力是由 Bronkhorst EL-PRESS 壓力控制器來維持在一個固定值;
- 在車用humidification of fuel cells試驗台上,絕對壓力和壓力差由 Bronkhorst IN-PRESS 儀器控制;