各種外在因素都會影響質量流量控制器的量測準確性和控制穩定性。但壓力和溫度控制中最常見的挑戰是什麼？您又該如何解決這些問題呢？
即時壓力和溫度補償可以是答案。身為 Bronkhorst 的氣體流量技術經理，我知道製程中的效率與產量需要穩定的氣體流量。此氣體流量可透過熱質式質量流量控制器來測量與控制。
在這篇文章中，我會說明您在壓力和溫度控制上可能遇到的挑戰，並分享一些如何使用即時壓力和溫度補償來最佳化流量控制的技巧。
溫度和壓力補償的挑戰
外部因素的一些例子有
- 溫度波動
- 管線內壓力波動
這些波動可能是由於氣瓶中的壓力降低，或是由於多個流量控制器之間的串音干擾所造成。Bronkhorst是如何解決這些問題的，我們又提供了哪些解決方案呢？
質量流量控制器的串音
什麼是串音cross talk？當多個質量流量控制器緊密地安裝在同一管道中，或安裝在同一軌道或支架上時，通常會產生串音。管線壓力會受到流量控制器流量需求的影響。當流量儀器改變其設定點setpoint時會影響管線壓力。由於壓力的變化，傳統流量控制器中的流量測量部分會受到影響，顯示流量測量不正確，無法代表流經 MFC 的實際流量。
流量控制器的額定流量越小，對於並聯安裝的大型 MFC 的設定點變化的影響就越大。
靜態和動態壓力補償有何不同？
靜態壓力補償是對緩慢壓力變化的補償，例如來自氣瓶的緩慢減壓。透過將壓力傳感器整合至質量流量控制器，再加上內建的轉換演算法，就可以即時計算實際的流體特性。對於半熱量semi-caloric測量，密度、黏度、熱導率和熱含heat capacity 都會用在計算中。在壓力和溫度的影響下，這些特性會發生變化。因此，實際的溫度和壓力會被測量和處理，從而實現精確的流量測量和控制穩定性。
動態壓力補償是對快速壓力變化的補償。當同一供氣管線上流量較高的質量流量控制器改變設定點setpoint時會出現這種情況，這種不希望出現的效果也稱為串音cross talk。當壓力傳感器識別到這些快速壓力變化時，閥門控制將相應調整，使流量保持穩定。
Dynamic compensation, insensitive to pressure changes
內建轉換功能的穩定流量控制
主機板內的轉換演算法可將對應儲存的100種校正流體其中之一（多流體多量程multi-fluid multi-range功能）。
實際測量的溫度和壓力值在主機板內計算，以補償製程條件的變化。這會帶來更可靠、更精確的穩定控制。
More simple setup with mass flow controller containing ‘pressure insensitive’
使用即時壓力和溫度補償時的優點
1.首先，由於改良且精確的流量測量與控制，可以達到最佳化且更穩定的製程條件，進而提高製程產率。
2.其次，安裝簡易，因為不需要完全提供/滿足儀器訂購時的製程條件。
3.第三，由於氣體供應壓力對於儀器的精確度和控制穩定性變得不那麼重要，因此需要較不精確的元件或甚至減少氣體供應線中的元件。例如，這可節省壓力調節器的成本。
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