In Industriebereichen wie der Halbleiterherstellung, der Biomedizin und der Luft- und Raumfahrt ist die präzise Messung und Steuerung von Flüssigkeiten der Schlüssel zur Produktqualität und zum Erfolg der Produktion. Wenn die Umgebungsparameter wie Temperatur und Druck schwanken, sind die herkömmlichen Methoden zur Messung des Volumenstroms oft unbedingt. Der Coriolis Mass Flow Controller (MFC) hat mit seinem einzigartigen Prinzip der direkten Messung des Massenflusses den schwer erschüttelnden „Goldenen Standard“ für die industrielle Prozesssteuerung gesetzt und wurde zu einem Präzisionsventil in der Fertigung.
Das zentrale Geheimnis des Koch-Massenflussreglers stammt aus dem Corioli-Effekt in der Physik. In seinem Inneren befindet sich ein U-förmiges oder gerades Schwingungsrohr, in dem das Antriebssystem eine winzige Fixfrequenzschwingung erzeugt, wenn die Flüssigkeit in dem Rohr fließt. Nach Newtons zweitem Gesetz erzeugt eine fließende Flüssigkeit in einem Schwingungsrohr eine Koriolikraft, die direkt proportional zum Massenstrom ist, was zu einer Verzerrung des Schwingungsrohrs führt. Diese verzerrte Phasendifferenz wird von hochpräzisen elektromagnetischen Sensoren erfasst, die durch komplexe Algorithmen berechnet werden, um den Massenstrom der Flüssigkeit direkt und in Echtzeit zu erfassen. Die Feinheit dieses Prinzips besteht darin, dass die Messergebnisse nur auf die Masse der Flüssigkeit bezogen sind und kaum von Änderungen ihrer physikalischen Eigenschaften wie Temperatur, Druck, Dichte und Viskosität beeinflusst werden.
Ein kompletter Koch Massenflussregler ist ein geschlossenes Schleifsystem, das präzise Messungen und intelligente Steuerung vereint. Es besteht aus drei Hauptteilen: einem Koch-Massenflusssensor, einer Steuerschaltung und einem proportionalen Steuerventil. Der Sensor ist dafür verantwortlich, den Massenfluss in Echtzeit zu „erfassen“ und das Signal an die Steuerschaltung zu übertragen. Die Steuerschaltung ist wie das "Gehirn" eines Geräts, vergleicht den tatsächlichen Verkehr mit den vom Benutzer festgelegten Zielwerten, führt schnelle Berechnungen durch einen fortgeschrittenen PID-Algorithmus durch und gibt Anweisungen an das Proportionsventil aus. Das Proportionsventil dient als "Antriebsmittel", um das große oder kleine Ventil präzise zu öffnen oder zu schließen, so dass der tatsächliche Durchfluss in sehr kurzer Zeit auf den eingestellten Wert stabilisiert wird und eine dynamisch ausgewogene Präzisionsregelschleife bildet.
Die Vorteile der Koch Massenflussregler liegen in ihrer Genauigkeit und breiten Anwendungsbereich. Seine Genauigkeit kann in der Regel ± 0,1% oder sogar höher des vollen Maßstabs erreichen, und die Wiederholbarkeit ist besser als ± 0,05%, was andere Arten von Durchflussmessern schwer zu erreichen sind. Es erfordert keine Temperatur-Druckkompensation, kann Flüssigkeiten, Gase, Pulse, mehrphasige Strömung und andere Medien direkt messen, von Lösungsmitteln mit niedriger Viskosität bis hin zu Chemikalien mit hoher Viskosität, von korrosiven Säuren und Alkalinen bis hin zu teuren Edelmetallpulsen. Bei der Herstellung von Halbleiterchips steuert es den Durchfluss von Gravurgasen und Chemikalien genau; In der pharmazeutischen Industrie gewährleistet es eine präzise Dosierung von Arzneimittelrezepten; Im Energiebereich wird es für die präzise Handelsabwicklung von Flüssiggas (LNG) verwendet.
Mit der Entwicklung von Industrie 4.0 und IoT-Technologien werden Koch Masse Flow Controller immer intelligenter. Moderne Geräte mit digitalen Kommunikationsfunktionen (z. B. Modbus, PROFIBUS) ermöglichen eine Fernüberwachung, Parametereinstellung und Fehlerbehebung und einen nahtlosen Zugang zu den DCS- oder SPS-Systemen der Fabrik. Gleichzeitig werden miniaturisierte Koch-Durchflussregler mit einem Durchflussmessbereich von bis zu µg/min entwickelt, um den Anforderungen in aufstrebenden Bereichen wie Labor und Mikrofluidik gerecht zu werden. Darüber hinaus verbessern die Selbstdiagnose-Funktionen und die Integration mehrparametrischer Messungen (z. B. Dichte, Temperatur) das Niveau der Intelligenz und den Anwendungswert der Geräte weiter.