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質量流量控制器的控制響應速度與穩定控制時間

發布時間: 2023-12-13  點擊次數:160次

我們宣稱ALICAT質量流量控制器的控制響應速度全球最快。然而,面對眾多也稱自己設備‘很快’的同行,我們該如何證明自己呢?快速的控制響應不僅能確保設備迅速到達設定值,同時還能維持穩定的流量,以避免受到壓力波動的影響。毫無疑問,一臺設備的響應速度對測量精度及穩定的流量控制有著至關重要的作用。下面就讓我們一起來見證ALICAT是否真的為全球最快。
       

        物理時間常數 (Tau)
        物理時間常數用希臘字母Tau來表示,是現今為數不多的用來描述響應時間的標準之一,即:控制器到達設定值某個百分比所需要的時間,被定義為1-1/e, 其中e是作為自然對數底數的無理數,其值為2.72,所以1-1/e即為設定值的63.2%。雖然該定義是一個物理標準,可能說明不了什么問題,因為余下的設定值的36.8%所花費的時間可能多于或少于之前的63.2%。從下面示波器截圖中可以看到:ALICAT?質量流量控制器僅用了7.4毫秒便到達了設定值的63.2%。

        任意指定設定值百分比變化區域
        不少質量流量控制器的技術參數采用設定值某一百分比區間內的變化來定義設備響應速度,比如:從設定值的10%到達90%所需要的時間。由于最初和最后的 10%控制響應曲線變化最大,由此而得出的控制響應速度可能無法與實際的控制性能等同。如下圖所示,ALICAT?質量流量控制器用了11.4毫秒到達設定值, 從示波器波形圖中可以清晰地觀察到:50%那段跨度最大,低于10%和高于90%那兩段的跨度則小了很多。就該圖而言,如果按照從設定值10%到達90%所用的時間來定義設備響應速度的話,那么結論是6~7毫秒。


        穩定時間
        由于到達設定值后控制器可能會發生超調,所以通常制造商用到達設定值且穩定后所需要的時間作為設備響應速度,并賦予波形振蕩幅度一個容許范圍。舉個例子, 容許范圍2%表示流量波動在設定值的2%以內即為穩定。一般質量流量控制器的精度在0.5%~2%之間,但一些制造商卻將穩定容許范圍擴大到10%。在ALICAT?,我們認為如果用戶要將流量控制在期望的設定值,那么其穩定容許范圍也必須落在設備精度范圍內。如下面示波器截屏圖所示,控制器在27.6毫秒時到達了與設備精度(滿量程的1%)等同的穩定容許范圍。


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