Wat is een Mass Flow Controller?

Als je gas, damp of vloeistof aan een chemisch proces wilt toevoeren, dan zijn mass flow controllers hiervoor geschikt. Mass flow controllers (ook wel MFC genoemd) worden gebruikt in processen die te maken hebben met:

In al deze voorbeelden is een reproduceerbare en nauwkeurige toevoer van chemische verbindingen nodig voor het proces. Op deze manier kun je op een gecontroleerde manier optimale productopbrengst realiseren met minimaal risico van onder- of overproductie, zoals verspilling van ongebruikte reagentia of procesverlies. Hiervoor worden mass flow controllers gebruikt.

Gas Flow Controllers

Vloeistof Flow controllers

1. Hoe werkt een mass flow controller?

Een mass flow controller is een compact apparaat dat een of meer chemische verbindingen – gas of vloeistof – aan een proces toevoegt door het flowbereik nauwkeurig te regelen. Hiervoor wordt het flowbereik van de gas of vloeistof elektronisch ingesteld door een spanningsbron, stroombron of digitale bron (veldbus). De hoeveelheid gas of vloeistof die door het apparaat stroomt, wordt gemeten door een interne sensor. Deze meetwaarde wordt vergeleken met de ingestelde waarde. Om beide waarden gelijk te houden, wordt een regelventiel gebruikt om de hoeveelheid gas of vloeistof te regelen.

In feite is een mass flow controller een mass flow meter (d.w.z. de sensor) gecombineerd met een regelventiel en terugkoppelingselektronica tussen sensor en ventiel. Deze regelfunctie (ook wel bekend als PID, proportional-integral-derivative) maakt vaak standaard deel uit van de elektronica van het apparaat. Met de gebruikerssoftware kan worden ingesteld of de regeling geleidelijk of snel verloopt.

2. Waarom massa flow regelen in plaats van volume flow?

Omdat bij veel onderzoeks- en productieprocessen de belangrijke variabele niet volume maar massa is. Met een mass flow controller kan de massa flow direct worden geregeld. Vanuit economisch oogpunt is de massa van een gas of vloeistof een onafhankelijke waarde, ongeacht wat de werktemperatuur of werkdruk van een proces is. Daarom zijn massflowapparaten immuun voor schommelingen in temperatuur en druk van de inkomende flow.

Als de gebruiker de gasflow alsnog uitgedrukt wil hebben in volume flow, dan wordt deze omgerekend rekening houdend met de afgesproken referentieomstandigheden. Deze ‘normale’ referentieomstandigheden zijn een temperatuur van 0 °C en een absolute druk van 1 atm, wat wordt aangeduid met een ‘n’ in subscript in de gebruikte volume-eenheid.

3A) Thermische mass flow controllers

Een thermische mass flow controller gebruikt de warmtecapaciteit van vloeistoffen of gassen om het massflowbereik ervan te regelen. Binnen het Bronkhorst-portfolio hebben we meerdere thermische mass flow controllers, elk met zijn eigen sensortechniek:

Mass flow controllers die gebruikmaken van een bypass-sensor. Deze instrumenten (zoals EL-FLOW Select en IN-FLOW) zijn heel geschikt voor toepassingen waarbij het gas schoon en droog is, en waarbij hogere nauwkeurigheid en herhaalbaarheid beide belangrijk zijn.
Mass flow controllers die gebruikmaken van het inline-principe (CTA). Voor toepassingen waarbij het gas enigszins vochtig is of als herhaalbaarheid en robuustheid belangrijker zijn dan nauwkeurigheid, zijn apparaten als de MASS-STREAM-serie perfect geschikt.
Gas massf flow controllers die gebruikmaken van TCS-technologie (Through Chip Sensor). Het bijzondere van deze apparaten is dat ze zowel gasflow als temperatuur meten (bijvoorbeeld FLEXI-FLOW-serie).
Als er slechts beperkte ruimte is voor de mass flow controller, dan zijn de gasapparaten met MEMS-chipsensortechnologie (zoals IQ+FLOW) perfect geschikt.
Vloeistof mass flow controller met inline-techniek (CTA/CPA).

Thermische Mass Flow Controllers

Thermal-based Mass Flow Controller

3B) Coriolis mass flow controllers

Een Coriolis-mass flow controller (bijvoorbeeld de mini CORI-FLOW-serie) is vaak de eerste keus voor het meten en regelen van de flow van vloeistoffen. Daarnaast zijn ze heel goed te gebruiken voor gasflowprocessen. Coriolis-mass flow controllers hebben enkele voordelen ten opzichte van thermische instrumenten:

Nauwkeuriger
Vloeistofonafhankelijk, wat betekent dat er niet hoeft te worden omgerekend wanneer het apparaat wordt gebruikt voor andere vloeistoffen, en dat het apparaat kan worden gebruikt voor wisselende en onbekende mengsels
Zeer snel bij het meten
Bruikbaar voor superkritische gassen

Coriolis Mass Flow Controllers

Coriolis-based Mass Flow Controller

Hulp nodig?

Laat ons weten hoe we je kunnen helpen de beste oplossing voor je te vinden. Wil je het laatste nieuws ontvangen over trends in flowregeling en nieuwe producten?
Schrijf je dan in voor onze mailinglist.

Neem contact met ons op Schrijf je in!

Wat is een Mass Flow Controller?

Leer meer over mass flow controllers in 3 stappen:

1. Hoe werkt een mass flow controller?

2. Waarom massa flow regelen in plaats van volume flow?

3. Welke typen mass flow controllers bestaan er?

3A) Thermische mass flow controllers

3B) Coriolis mass flow controllers

Hulp nodig?

Mass Flow Control #Redefined

Kalibratie en aanpassing van een flowmeter, wat houdt dat precies in?

Benieuwd welke mass flow controllers wij kunnen aanbieden?