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質(zhì)量流量控制器的控制響應速度與穩定控制時(shí)間

發(fā)布時(shí)間: 2023-12-13  點(diǎn)擊次數:341次

我們宣稱(chēng)ALICAT質(zhì)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(chēng)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(shí)還能維持穩定的流量,以避免受到壓力波動(dòng)的影響。毫無(wú)疑問(wèn),一臺設備的響應速度對測量精度及穩定的流量控制有著(zhù)至關(guān)重要的作用。下面就讓我們一起來(lái)見(jiàn)證ALICAT是否真的為全球最快。
       

        物理時(shí)間常數 (Tau)
        物理時(shí)間常數用希臘字母Tau來(lái)表示,是現今為數不多的用來(lái)描述響應時(shí)間的標準之一,即:控制器到達設定值某個(gè)百分比所需要的時(shí)間,被定義為1-1/e, 其中e是作為自然對數底數的無(wú)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(gè)物理標準,可能說(shuō)明不了什么問(wèn)題,因為余下的設定值的36.8%所花費的時(shí)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(zhì)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(zhì)量流量控制器的技術(shù)參數采用設定值某一百分比區間內的變化來(lái)定義設備響應速度,比如:從設定值的10%到達90%所需要的時(shí)間。由于最初和最后的 10%控制響應曲線(xiàn)變化最大,由此而得出的控制響應速度可能無(wú)法與實(shí)際的控制性能等同。如下圖所示,ALICAT?質(zhì)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(guān)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(shí)間來(lái)定義設備響應速度的話(huà),那么結論是6~7毫秒。


        穩定時(shí)間
        由于到達設定值后控制器可能會(huì )發(fā)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(shí)間作為設備響應速度,并賦予波形振蕩幅度一個(gè)容許范圍。舉個(gè)例子, 容許范圍2%表示流量波動(dòng)在設定值的2%以?xún)燃礊榉€定。一般質(zhì)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A(yíng)LICAT?,我們認為如果用戶(hù)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(shí)到達了與設備精度(滿(mǎn)量程的1%)等同的穩定容許范圍。


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