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电子流量控制装置的流量校准

深蓝

2023/02/28

气质联用（GCMS）

一般认为，电子流量控制装置通过压力传感器和流量传感器可以获得相应的压力值和流量值。但实际上，对于从供应商处购买的传感器，都需要进行校准——因为未经校准的传感器测得的数值和实际数值可能并不一致。压力传感器稍微好一些，流量传感器则可能偏差较大。

校准在计量上的定义是在规定条件下，为确定计量器具示值误差的一组操作。即是在规定条件下，为确定计量仪器或测量系统的示值，或实物量具或标准物质所代表的值，与相对应的被测量的已知值之间关系的一组操作。在本文中，只进行简单的示意和举例，说明流量传感器如何使示值接近真实值，可能并不严格的遵循相应的法律和法规，同时与计量上的检定和校准也略有区别。

简单举例，对于未经校准的流量传感器，其信号值对应的流量是30ml/min，但通过精度和准确度较高的流量计测量，其实际流量可能是40ml/min，也可能是25 ml/min。见下图：

依上图所示，初始的流量传感器可以依据流量值-信号值做一条曲线（上图右中的实线）；实际中，流量传感器在某一确定的信号输出值处，其流量可能会在一定范围内有偏差（上图右中的虚线）。

换句话说，对于某一确定的实际流量（如200ml/min，见图中红线），流量传感器的信号输出值可能是3，也可能是3.5 —— 那么，电子流量控制装置流量的校准，指的就是找到其组成部件流量传感器在某一流量时的真正的信号输出值。

实际操作中，一般在一定的温度、压力等条件下，为电子流量控制装置/流量传感器设定一个信号值，通过精度和准确度更高的流量计测量其实际流量；通过测定一系列的点形成信号-实际流量曲线，并将其存入电子流量控制装置内部，从而完成电子流量控制装置的流量校准。

简单来说，电子流量控制装置/流量传感器的校准就相当于色谱分析中的标准曲线法：信号值相当于峰面积，气体流量相当于样品浓度。

完成校准以后，电子流量控制装置则可以正常工作。当在仪器上设定一定的流量值之后，电子流量控制装置的比例阀调节开度，使流量传感器的信号值达到曲线上设定流量对应的信号值，从而完成调节。

以上是本节的全部内容，最后需要说明的是，压力传感器和流量传感器校准的方法类似。对于电子流量控制装置而言，其校准极为重要，保证准确度可以确保分析的重现性，同时也便于分析方法的比较、讨论和移植。

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