質(zhì)量流量控制器的控制響應(yīng)速度與穩(wěn)定控制時(shí)間

質(zhì)量流量控制器的控制響應(yīng)速度與穩(wěn)定控制時(shí)間

物理時(shí)間常數(shù) (Tau)

物理時(shí)間常數(shù)用希臘字母Tau來(lái)表示，是現(xiàn)今為數(shù)不多的用來(lái)描述響應(yīng)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)之一，即：控制器到達(dá)設(shè)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(duì)數(shù)底數(shù)的無(wú)理數(shù)，其值為2.72，所以1-1/e即為設(shè)定值的63.2%。雖然該定義是一個(gè)物理標(biāo)準(zhǔn)，可能說(shuō)明不了什么問(wèn)題，因?yàn)橛嘞碌脑O(shè)定值的36.8%所花費(fèi)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(dá)了設(shè)定值的63.2%。

任意指定設(shè)定值百分比變化區(qū)域

不少質(zhì)量流量控制器的技術(shù)參數(shù)采用設(shè)定值某一百分比區(qū)間內(nèi)的變化來(lái)定義設(shè)備響應(yīng)速度，比如：從設(shè)定值的10%到達(dá)90%所需要的時(shí)間。由于最初和最后的 10%控制響應(yīng)曲線變化最大，由此而得出的控制響應(yīng)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(dá)設(shè)定值， 從示波器波形圖中可以清晰地觀察到：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(shè)定值10%到達(dá)90%所用的時(shí)間來(lái)定義設(shè)備響應(yīng)速度的話，那么結(jié)論是6~7毫秒。

穩(wěn)定時(shí)間

由于到達(dá)設(shè)定值后控制器可能會(huì)發(fā)生超調(diào)，所以通常制造商用到達(dá)設(shè)定值且穩(wěn)定后所需要的時(shí)間作為設(shè)備響應(yīng)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(shè)定值的2%以?xún)?nèi)即為穩(wěn)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(wěn)定容許范圍擴(kuò)大到10%。在ALICAT?，我們認(rèn)為如果用戶(hù)要將流量控制在期望的設(shè)定值，那么其穩(wěn)定容許范圍也必須落在設(shè)備精度范圍內(nèi)。如下面示波器截屏圖所示，控制器在27.6毫秒時(shí)到達(dá)了與設(shè)備精度(滿(mǎn)量程的1%)等同的穩(wěn)定容許范圍。