Der Grund, warum ein Gasmassenflussmesser (MFM) keine Temperaturkompensation erfordert, liegt in seinem direkten Messprinzip, das auf dem Gesetz der Wärmeleitung basiert, um den Massenflussfluss durch die Wahrnehmung der Wärme, die von Gasmolekülen abgenommen wird, genau zu berechnen und die Störungen von Temperatur und Druck in den Messergebnissen grundlegend zu vermeiden.
Nehmen wir zum Beispiel den thermischen MFM, dessen Kernkomponenten Heizdraht und Temperatursensor sind. Wenn das Gas durch den Heizdraht fließt, nimmt es einen Teil der Wärme ab, was zu einem Rückgang der Heizdrahttemperatur führt. Gemäß dem Gesetz der Wärmeleitung ist die Wärme, die das Gas abnimmt, proportional zum Massenstrom. Temperatursensoren überwachen in Echtzeit die Temperaturänderungen des Heizdrahtes und übertragen das Signal an die integrierte Schaltung. Die Schaltung berechnet die Temperaturänderungsrate in Kombination mit der stationären Druckverhältniskapazität des Gases (Cp-Wert), um den Massenstrom des Gases direkt zu ermitteln, ohne zusätzliche Temperatur- oder Druckparameter zu messen. Beispielsweise in der Halbleiterherstellung kann MFM den Durchfluss von Silangasen genau steuern, so dass der Messfehler auch bei Umgebungstemperaturschwankungen von ± 10 ° C unter ± 0,5% liegt.
Einige MFMs nutzen eine konstante Temperaturdifferenz oder eine konstante Leistungstechnologie, um die Leistung weiter zu optimieren. Durch die Aufrechterhaltung einer festen Temperaturdifferenz zwischen dem Heizdraht und dem Gas wird die Heizleistung in Echtzeit angepasst, um Strömungsänderungen zu kompensieren; Der konstante Leistungstyp ist eine feste Heizleistung und verändert den Gegenstrom durch die Messung der Temperaturdifferenz. Beide Technologien verfügen über einen integrierten digitalen Signalverarbeitungsalgorithmus, der die Differenzen der Gasleitfähigkeit automatisch korrigiert, um die Messgenauigkeit verschiedener Gase wie Stickstoff oder Argon zu gewährleisten.
Die Eigenschaften von MFM, die keine Temperaturkompensation erfordern, machen es zu einem erheblichen Vorteil in industriellen Szenarien. Beispielsweise kann der Gasdruck in Vakuumbeschichtungsanlagen stark von Vakuum bis zu 10 MPa schwanken, herkömmliche Volumenstrommessgeräte müssen häufig kalibriert werden, während MFM den Massenstrom (z. B. sccm / slm) direkt in einem Standardzustand ohne Druckumwandlung ausgeben können. Darüber hinaus ist es dank seines breiten Bereichsverhältnisses (50:1) und seiner schnellen Reaktion (<100ms) ideal für dynamische Prozesse wie Verbrennungssteuerung und Gasmischung.