Massendurchflussregler (Mass Flow Controller) für Gase
Massendurchflussregler (Mass Flow Controller) für Gase
Massendurchflussregler (Mass Flow Controller) für Gase
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Typ 8713 kombinierbar mit<br />
Typ 0330<br />
3/2- oder<br />
2/2-Wege Ventil<br />
8713<br />
Typ 6013<br />
2/2-Wege Ventil<br />
<strong>Mass</strong>endurchfl ussregler<br />
(<strong>Mass</strong> <strong>Flow</strong> <strong>Controller</strong>) <strong>für</strong> <strong>Gase</strong><br />
• Direkte Durchflussmessung <strong>für</strong> Nenndurchflüsse von<br />
10 ml N /min bis 80 l N /min (N 2 ) in MEMS-Technologie<br />
• Hohe Mess- und Wiederholgenauigkeit<br />
• Kurze Ausregelzeit<br />
Typ 8713 ist ein Gerät zur Regelung des <strong>Mass</strong>endurchfl usses von <strong>Gase</strong>n,<br />
welcher <strong>für</strong> die meisten Anwendungen in der Prozesstechnik relevant ist.<br />
Der vom Sensor gelieferte Istwert wird in der digitalen Regelelektronik<br />
mit dem vorge gebenen Sollwert verglichen; bei Vorliegen einer Regeldifferenz<br />
wird über einen Pl-Regelalgorithmus die an das Proportionalventil<br />
ausgegebene Stellgrösse modifi ziert und damit die Regeldifferenz<br />
ausgeglichen. Dadurch, dass der Sensor sich direkt im Gas befi ndet, wird<br />
eine sehr schnelle Reaktionszeit der Messung erreicht. Der <strong>Mass</strong>endurchfl<br />
uss kann unabhängig von Druck- oder Temperaturschwankungen<br />
Technische Daten<br />
Nenndurchfl ussbereich 1)<br />
(Q Nenn )<br />
10 ml N /min 2) bis 80 l N /min (N 2 ),<br />
siehe Tabelle auf S. 2<br />
Messspanne 1:50, höhere Messspanne auf Anfrage<br />
Betriebsmedien neutrale, nicht kontaminierte <strong>Gase</strong>,<br />
andere auf Anfrage<br />
Kalibriermedium Betriebsgas oder Luft mit Korrekturfunktion<br />
Max. Betriebsdruck<br />
(Eingangs-/Vordruck)<br />
10 bar (145 psi)<br />
abh. von der Ventilnennweite<br />
Mediumstemperatur -10 bis +70°C (-10 bis +60°C bei Sauerstoff)<br />
Umgebungstemperatur -10 bis +50°C 3)<br />
Messgenauigkeit ±0,8% v.M. ±0,3% v.E.<br />
(nach 1 min. Aufwärmzeit)<br />
Wiederholgenauigkeit ±0,1% v.E.<br />
Ausregelzeit (t 95% ) < 300 ms<br />
Werkstoffe<br />
Grundblock<br />
Gehäuse<br />
Dichtungen<br />
Aluminium oder Edelstahl<br />
Metall<br />
FKM, EPDM<br />
Leitungsanschluss NPT 1/4, G 1/4, Einschraubverschraubung oder<br />
Flansch, andere auf Anfrage<br />
Stellglied (Proportionalventil) stromlos schließend<br />
Ventil-Nennweiten<br />
0,05 bis 4,0 mm<br />
kvs-Werte<br />
0,00006 bis 0,32 m3 /h<br />
1) Der Nenndurchfl uss ist der größte kalibrierte und ausregelbare Durchfl usswert.<br />
Der Nenndurchfl ussbereich gibt den Bereich möglicher Nenndurchfl usswerte an.<br />
2) Index N: Durchfl ussnennwerte bezüglich 1,013 bar(a) und 0ºC, alternativ auch<br />
Index S: Durchfl ussnennwerte bezüglich 1,013 bar(a) und 20ºC<br />
3) Höhere Temperaturen auf Anfrage<br />
• Kompaktversion und digitale Kommunikation<br />
oder anderen Veränderungen in der Anlage auf einem festen Wert gehalten<br />
oder einem vorgegebenen Sollwertprofi l nachgefahren werden. Der<br />
Typ 8713 kann auf zwei verschiedene <strong>Gase</strong> kalibriert werden, zwischen<br />
denen der Benutzer umschalten kann. Ein direktwirkendes Proportionalventil<br />
gewährleistet als Stellglied eine hohe Ansprechempfi ndlichkeit und<br />
gute Regeleigenschaften des Gerätes. Die Kommunikation mit übergeordneten<br />
Geräten erfolgt digital, dadurch entfallen zusätzliche D/A-<br />
Wandlungen<br />
Elektr. Anschluss Stecker D-Sub 9-polig<br />
Betriebsspannung 24V DC<br />
Spannungstoleranz ±10%<br />
Restwelligkeit < 2%<br />
Leistungsaufnahme max. 11,5 W<br />
(abhängig vom verwendeten Proportionalventil)<br />
Kommunikation Digital über RS485 (Halbduplex oder Vollduplex),<br />
RS 422, RS232 mit Adapter<br />
Schutzart IP40<br />
Abmessungen siehe Zeichnungen S.6<br />
Gesamtmasse ca. 500 g (Aluminium)<br />
Einbaulage horizontal oder vertikal<br />
Leuchtdiodenanzeige<br />
(Default, andere Zuordnungen<br />
programmierbar)<br />
Zustandsanzeige <strong>für</strong> Power, Limit und Error<br />
Binäreingang<br />
(Default, andere Zuordnungen<br />
programmierbar)<br />
Binärausgang<br />
(Default, andere Zuordnungen<br />
programmierbar)<br />
zwei<br />
1. Start Autotune<br />
2. nicht zugeordnet<br />
ein Relaisausgang<br />
1. Limit (Sollwert kann nicht erreicht werden)<br />
Belastbarkeit: 25V, 1A, 25VA<br />
www.burkert.com<br />
S. 1/7
8713<br />
Funktionsprinzip der Messwerterfassung<br />
Nenndurchflussbereiche typischer <strong>Gase</strong><br />
(Andere <strong>Gase</strong> auf Anfrage)<br />
Gas Min. Q Nenn<br />
[l N /min]<br />
Argon 0.01 80<br />
Helium 0.01 500<br />
Kohlendioxid 0.02 40<br />
Luft 0.01 80<br />
Methan 0.01 80<br />
Sauerstoff 0.01 80<br />
Stickstoff 0.01 80<br />
Wasserstoff 0.01 500<br />
Hinweise zur Geräteauswahl<br />
Max. Q Nenn<br />
[l N /min]<br />
Zur optimalen Auslegung des Stellgliedes im MFC (Ventilnennweite) sollten<br />
neben dem geforderten Maximaldurchfl uss Q Nenn die Druckwerte<br />
unmittelbar vor und nach dem MFC (p 1 , p 2 ) bei diesem Durchfl uss Q Nenn<br />
bekannt sein.<br />
Diese sind i.a. nicht identisch mit dem Ein- und Ausgangsdruck der gesamten<br />
Anlage, weil sowohl vor als auch nach dem MFC in der Regel zusätzliche<br />
Strömungswiderstände (Rohrleitungen, zusätzliche Absperrventile,<br />
Düsen etc) vorhanden sind. Im Spezifi kationsblatt (S. 7) sind stets die<br />
Die Messwerterfassung fi ndet beim Typ 8713 direkt im Nebenkanal statt.<br />
Ein Laminar-<strong>Flow</strong>-Element im Hauptkanal erzeugt einen geringen Druckabfall,<br />
welcher einen kleinen Teil des Gesamtdurchfl usses durch den Neben<br />
kanal treibt. Der dort sitzende Sensor erfasst den <strong>Mass</strong>endurchfl uss<br />
direkt als Temperaturunterschied. Die Messung erfolgt hier in einem<br />
speziell geformten Strömungskanal, dessen Wandung an einer Stelle einen<br />
Si-Chip mit einer freigeätzten Membran enthält. Auf dieser Membran<br />
sind ein Heizwiderstand sowie, symmetrisch zu diesem, stromaufwärts<br />
und stromabwärts, zwei Temperatursensoren aufgebracht.<br />
Wird der Heizwiderstand mit einer konstanten Spannung gespeist, ist die<br />
Differenzspannung der Temperatursensoren ein Maß <strong>für</strong> den <strong>Mass</strong>endurchfl<br />
uss des im Strömungskanal über den Chip strömenden <strong>Gase</strong>s.<br />
Druckwerte unmittelbar vor und nach dem MFC anzugeben. Falls diese<br />
nicht bekannt oder durch Messung zugänglich sind, ist eine Abschätzung<br />
unter Berücksichtigung der ungefähren Druckabfälle über die Strömungswiderstände<br />
vor und nach dem MFC bei Q Nenn notwendig.<br />
Die Angabe des maximal zu erwartenden Eingangsdruck p 1max ist<br />
erforderlich, um die Dichtschließfunktion des Stellglieds in allen<br />
Betriebszuständen sicherzustellen.<br />
Bitte benutzen Sie <strong>für</strong> die Angaben zur Geräteauslegung das Formular auf Seite 7 und senden uns eine Kopie der Anfrage mit<br />
Informationen über die Applikation.<br />
S. 2/7
8713<br />
Bestell-Tabelle Zubehör<br />
Anschlussstecker/-kabel<br />
Artikel Bestellnummer<br />
Buchse D-Sub 9-pol. Lötverbindung 917 623<br />
Adapterzubehör 4)<br />
RS232-Adapter zur Verbindung mit einem Verlängerungskabel (Bestellnr. 917 039) 667 530<br />
PC Verlängerungskabel <strong>für</strong> RS232 9-pol. Buchse/Stecker 2 m 917 039<br />
USB-Adapter (Version 1.1, USB-Buchse Typ B) 670 693<br />
Kommunikations-Software <strong>Mass</strong><strong>Flow</strong>Communicator Download unter (Typ 8713)<br />
www.buerkert.com<br />
4) Das Adapterzubehör dient der Inbetriebnahme und Diagnose und ist nicht zwingend <strong>für</strong> den Betrieb erforderlich<br />
Software <strong>Mass</strong><strong>Flow</strong>Communicator zur Kommunikation mit Bürkert MFC/ MFM<br />
Mit der Kommunikationssoftware lassen sich zahlreiche weitere Funktionen programmieren. Dazu wird der MFC/MFM über einen Adapter mit einem<br />
Computer verbunden.<br />
S. 3/7
Anschlussbelegung<br />
6<br />
9<br />
8713<br />
Netzwerkbetrieb (Halbduplex)<br />
Pin 9, RS485 A<br />
Pin 8, RS485 B<br />
1<br />
5<br />
Pin 9, RS485 A<br />
Pin 8, RS485 B<br />
Pin Belegung<br />
1 Binäreingang (<strong>Mass</strong>ebezug GND Pin 2)<br />
2 GND<br />
3 Power supply +24V DC<br />
4 Relais, C Kontakt<br />
5 Relais, NC Kontakt<br />
6 TX+ (RS485-Y) – bei Halbduplex mit Pin 9 brücken<br />
7 TX- (RS485-Z) – bei Halbduplex mit Pin 8 brücken<br />
8 RX- (RS485-B)<br />
9 RX+ (RS485-A)<br />
Pin 9, RS485 A<br />
Pin 8, RS485 B<br />
Master:<br />
z. B. SPS<br />
mit RS485<br />
Schnittstelle<br />
Slaves<br />
(max. 32)<br />
<strong>Mass</strong> <strong>Flow</strong><br />
<strong>Controller</strong>/<br />
Meter<br />
S. 4/7
Abmessungen [mm]<br />
Muffenausführung<br />
28<br />
20<br />
0<br />
10<br />
ca. 3,5<br />
Flanschausführung<br />
17,75<br />
14<br />
0<br />
14<br />
17,75<br />
4x 4,5<br />
0<br />
10<br />
ca. 3,5<br />
26<br />
8713<br />
35,5<br />
35,5<br />
58,5<br />
2x M 4 6<br />
58,5<br />
2x 8,8<br />
2x 6<br />
81<br />
97<br />
92<br />
97<br />
107<br />
107<br />
43<br />
1,7<br />
1,7<br />
2 x M 4<br />
81,5<br />
62,5<br />
30<br />
12,5<br />
0<br />
G1/4 oder<br />
NPT1/4<br />
12<br />
81,5<br />
62,5<br />
30<br />
0<br />
5<br />
S. 5/7
8713<br />
Abmessungen [mm], Fortsetzung<br />
Ausführung mit externem Ventil<br />
37<br />
0<br />
10<br />
ca. 3,5<br />
2x M 4,05<br />
8,5<br />
29<br />
160<br />
170<br />
ca. 24<br />
1,7<br />
G1/4 oder<br />
NPT1/4<br />
12<br />
101,5<br />
87<br />
62,5<br />
30<br />
12,5<br />
0<br />
S. 6/7
Bei speziellen Anforderungen<br />
beraten wir Sie gerne.<br />
8713<br />
MFC/MFM-Applikationen - Angebotsanfrage<br />
Bitte ausfüllen und an Ihr nächstgelegenes Bürkert Vertriebs-Center senden*<br />
Firma Ansprechpartner<br />
Kunden-Nr. Abteilung<br />
Strasse Tel./Fax<br />
PLZ-Ort E-Mail<br />
MFC-Applikaton MFM-Applikation Stückzahl Erforderlicher Liefertermin<br />
Mediumsangaben<br />
Gasart (bzw. Gasanteile bei Gemischen)<br />
3 5)<br />
Dichte kg/m<br />
Medientemperatur [ºC oder ºF] ºC ºF<br />
Feuchtegehalt g/m 3<br />
Abrasive Bestandteile/Festpartikel nein ja, folgende:<br />
Fluidische Daten<br />
Durchflussbereich Qnenn Min. l /min N 5)<br />
l /min (slpm) S 6)<br />
Max. 3 5) m /h N<br />
kg/h<br />
3 5) cm /min N<br />
3 6)<br />
cmS /min (sccm)<br />
l /h N 5) l /h S 6)<br />
7)<br />
Eingangsdruck bei Qnenn Ausgangsdruck bei Qnenn Max. Eingangsdruck P1max p = 1<br />
p = 2<br />
bar(ü) •<br />
bar(ü) •<br />
bar(ü) •<br />
MFC/MFM-Leitungsanschluss ohne Einschraubverschraubung<br />
1/4” G-Gewinde (DIN ISO 228/1)<br />
1/4” NPT-Gewinde (ANSI B1.2)<br />
mit Einschraubverschraubung (gemäß Angabe bei Rohrleitung)<br />
mm Rohrleitung (Außen Ø)<br />
Zoll Rohrleitung (Außen Ø)<br />
Flanschausführung<br />
Einbaulage horizontal<br />
vertikal, Durchfluss nach oben vertikal, Durchfluss nach unten<br />
Umgebungstemperatur °C<br />
Werkstoffangaben<br />
Grundblock Aluminium Edelstahl<br />
Dichtungen FKM EPDM<br />
•<br />
Bitte alle Druckwerte als Überdruck zum Atmosphärendruck [bar(ü)] angeben<br />
5) bei: 1,013 bar(a) und 0ºC 6) bei: 1,013 bar(a) und 20ºC 7) entspricht dem Kalibrierdruck<br />
Klicken Sie bitte hier, um die <strong>für</strong> Sie zuständige Bürkert Niederlassung in Ihrer Nähe zu fi nden g www.burkert.com<br />
Änderungen vorbehalten.<br />
© Christian Bürkert GmbH & Co. KG 1212/2_DE-de_00890733<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
S. 7/7
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