Tecnologia de medição multigás

1. Contexto Os controladores de fluxo de massa de gás utilizam uma grande variedade de gases, e diferentes clientes têm diferentes requisitos de gás, e muitos gases na indústria de semicondutores são tóxicos ou gases inflamáveis ​​e explosivos. Ao calibrar o controlador de fluxo, a fim de simplificar a produção e garantir a implementabilidade e a segurança, é impossível usar gases reais para calibração. Portanto, é muito necessário estabelecer uma plataforma de calibração de gás que possa fornecer uma variedade de gases básicos (N2, H2, He, SF6, etc.) de acordo com as características de compressão do gás. Para outros gases, com base na medição desses gases básicos, a vazão real pode ser obtida por meio de coeficientes de conversão. O N2 é usado principalmente como um gás substituto e multiplicado pelo coeficiente de conversão (o coeficiente de conversão entre o gás alvo calibrado e o nitrogênio pode ser medido por métodos experimentais) para calibração. 2. Princípio básico da conversão de gás O coeficiente de conversão de fluxo de um gás depende teoricamente da densidade e do calor específico do gás no estado padrão, bem como do coeficiente de composição molecular do gás. O coeficiente de conversão do gás de componente único comumente usado pode ser encontrado no manual técnico do produto do fabricante; se a densidade e o calor específico do gás forem conhecidos, ele também pode ser calculado com a seguinte fórmula básica. A fórmula básica do coeficiente de conversão do fluxo de massa de gás C: C=0,3106 N /ρ(Cp) dos quais:ρ——é a densidade do gás CP——é o calor específico de pressão constante do gás N——É o coeficiente de composição das moléculas de gás (relacionado à composição das moléculas de gás, veja a tabela abaixo) Tabela 1 Tabela de coeficientes de composição de moléculas de gás Exemplo de composição de moléculas de gás Valor N molécula monoatômica ArHe 1,01 molécula diatômica CON2 1,00 molécula triatômica CO2NO2 0,94 mais Molécula atômica NH3C4H8 0,88 Se for um gás misto multicomponente (assumindo-se que é composto de n tipos de gases), seu coeficiente de conversão C é calculado de acordo com a seguinte fórmula: 0,3106 [N1 (ω1/ωT )+N2 (ω2/ωT ) +··· + Nn (ωn/ωT )] C =————————————————————————————theρ1Cp1 (ω1/ωT )+ρ2Cp2 (ω2/ωT )+··· +ρnCpn (ωn/ωT) onde: ω1…ωn——é a vazão do gás correspondente ωT——é a vazão do gás mistoρ1…ρn——é a densidade do gás correspondente (veja a especificação do produto para o valor) CP1…CPn——é o calor específico de pressão constante do gás correspondente (veja a especificação técnica do produto para o valor) N1… Nn——é o coeficiente de composição molecular do gás correspondente. Nota: Se a proporção de mistura do gás misto não for fixa, o coeficiente de conversão não pode ser calculado. 3. Aplicação do coeficiente de gás O método do coeficiente de gás pode reduzir muito a dificuldade de calibração e uso de produtos multigás. Ao mesmo tempo, combinado com a tecnologia de produtos digitais, um produto pode ser equipado com a capacidade de utilizar diversos gases, o que resolve o problema da grande variedade de gases utilizados na indústria de semicondutores. Ao mesmo tempo, também reduz significativamente as dificuldades de estoque e gerenciamento do cliente.