وحدة التحكم في تدفق الكتلة

جهاز التحكم في التدفق الكتلي ( MFC ) هو جهاز يُستخدم لقياس والتحكم في تدفق السوائل والغازات . ^{[ 1 ]} يُصمم جهاز التحكم في التدفق الكتلي ويُعاير للتحكم في نوع معين من السوائل أو الغازات ضمن نطاق محدد من معدلات التدفق. يمكن ضبط جهاز التحكم في التدفق الكتلي على نقطة مرجعية تتراوح من 0 إلى 100% من نطاقه الكامل، ولكنه يُشغل عادةً ضمن نطاق 10 إلى 90% من النطاق الكامل حيث تُحقق أفضل دقة. بعد ذلك، يتحكم الجهاز في معدل التدفق حتى النقطة المرجعية المُحددة. يمكن أن تكون أجهزة التحكم في التدفق الكتلي تناظرية أو رقمية . عادةً ما يكون جهاز التحكم الرقمي قادرًا على التحكم في أكثر من نوع واحد من السوائل، بينما يقتصر جهاز التحكم التناظري على السائل الذي تمت معايرته من أجله.

تحتوي جميع وحدات التحكم في التدفق الكتلي على منفذ دخول، ومنفذ خروج، ومستشعر تدفق كتلي، وصمام تحكم تناسبي. تُجهز وحدة التحكم بنظام تحكم ذي حلقة مغلقة، حيث تُعطى إشارة دخل من المشغل (أو دائرة خارجية/حاسوب) تُقارن بقيمة مستشعر التدفق الكتلي ، ثم تُضبط الصمام التناسبي وفقًا لذلك لتحقيق التدفق المطلوب. يُحدد معدل التدفق كنسبة مئوية من التدفق الكامل المُعاير، ويُزود لوحدة التحكم كإشارة جهد.

تتطلب أجهزة التحكم في التدفق الكتلي أن يكون ضغط الغاز أو السائل المُزوَّد ضمن نطاق ضغط محدد. يؤدي انخفاض الضغط إلى نقص السائل في جهاز التحكم، مما يمنعه من الوصول إلى نقطة الضبط المطلوبة. أما ارتفاع الضغط فقد يتسبب في معدلات تدفق غير منتظمة. توجد العديد من التقنيات المختلفة التي تساعد في قياس تدفق السوائل، وبالتالي التحكم فيه. تُحدد هذه التقنيات أنواع أجهزة التحكم في التدفق الكتلي، ومنها: فرق الضغط (ΔP)، وفرق درجة الحرارة (ΔT)، وتقنية كوريوليس ، والموجات فوق الصوتية، والموجات الكهرومغناطيسية، والتوربينات ، وغيرها.

• فيديو يشرح كيفية عمل جهاز التحكم في تدفق الكتلة
• فيديو شرح مبدأ عمل مقياس/متحكم التدفق الحراري الكتلي
• فيديو وحدة التحكم في تدفق الكتلة الحرارية القائمة على تقنية الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة
• مقياس/متحكم تدفق الكتلة القائم على فرق الضغط