选择质量流量测量技术时,需要考虑许多重要因素,包括:
- 准确性
- 压力和流量限制
- 重复性
- 响应速度
- 调节比
- 气体或液体兼容性
- 成本
两种常见的质量流量测量技术类型包括层压差压和热压差。虽然热技术已经存在的时间更长,也更广为人知,但层流压差技术在许多方面具有优势。在这里,我们讨论了这些优势,并以实验室培育钻石为例,深入探讨了它们的优势。
即使在波动的工艺条件下,也能对多种气体提供更高的精度
对于热质量流量仪器,精度受到比热容假设误差和计算限制的限制,例如在气体之间切换时的 K 因子转换。
相比之下,Alicat 的层流压差质量流量仪表预装了装满温度和压力数据的气表。因此,即使在工艺条件波动或在超过 98 种不同气体之间切换时,它们也能提供极其精确的质量流量测量。由于其高精度和可重复性,层流压差压质量流量仪通常被信赖为校准标准,例如层流分子流量仪。
更快、近乎瞬时的预热时间
热质量流量设备可能需要 30 多分钟才能预热,而 Alicat 层流压差质量流量设备可在不到 1 秒的时间内准备就绪。节省的时间意味着更高的产量和盈利能力。
限制较少,无需直管
由于对流加热的性质,热质量流量仪表必须采用直管和完美的水平集成安装。相反,层流差压质量流量仪表可以安装在任何配置中,因为调整其流体方向不会影响测量。限制较少的层流压差质量流量技术可以在任何方向添加,从而大大增加了系统设计时的工程可能性。
更宽的工作范围(调节比)
层流压差质量流量装置的调节比或控制范围通常大于热质量流量装置,因为它们的机械限制。Alicat 的大多数层流压差压质量流量仪表的工作范围为满量程的 0.01% 至 100%(10,000:1 量程),而大多数热式质量流量仪表提供的量程比仅为 100:1 或 50:1。
层压差压质量流量技术限制了控制不同流量范围需要购买的单个设备的数量。因此,需要大范围流量控制的应用可以从层流压差技术中受益匪浅。
应用亮点:金刚石CVD
层压差压质量流量仪与金刚石 CVD 系统中的热设备相比具有多种优势:
-
- 提高可重复性(读数的 ±0.1% + 满量程的 0.02%)
- 更宽的控制范围(满量程的 0.01% 至 100%)
- 广泛的气体兼容性(超过 98 种预载气体校准)
- 提高钻石生产率
- 高精度气体混合
- 扩展的系统构建选项
- 降低设备成本
快速对比表
热流 | 压差 | |
---|---|---|
准确性 | 1-2% | 小于 1% |
控制范围 | 50:1 或 100:1 调节比 | 10,000:1 调节比 |
未知气体成分 | 不 | 不 |
启动时间 | 超过30分钟 | 小于 1 秒 |
设备成本 | 变量 | 变量 |
腐蚀性气体兼容性 | 有限 | 宽 |
方向选项 | 限制性 | 无限 |
低流量范围控制 | 非常好 | 非常好 |
高流量范围控制 | 缺乏 | 缺乏 |