气体质量控制器（MFC，Mass Flow Controller）是一种用于精确控制气体流量的仪器。它可以按照设定的流量值，自动调节气体的流量，广泛应用于半导体制造、化学化工、材料科学、生物制药等众多领域，尤其在对气体流量精度要求较高的实验和工业生产过程中起着至关重要的作用。

工作原理

流量测量原理

气体质量控制器主要基于热式原理进行流量测量。在传感器的管道内，有一个加热元件和两个温度传感器（位于加热元件的上下游）。当气体流过管道时，会带走加热元件产生的热量。根据热量传递的原理，气体流量与带走的热量存在一定的关系。

具体来说，在没有气体流动时，上下游的温度传感器检测到的温度差为零。当有气体流动时，上游温度传感器检测到的温度会比下游的高，因为气体在流经加热元件后，将热量带到下游，导致下游温度升高。流量越大，带走的热量越多，上下游温度差就越大。通过测量这个温度差，并结合仪器预先校准的流量 - 温度差曲线，就可以精确地计算出气体的流量。

流量控制原理

气体质量控制器在测量出气体流量后，会将测量值与设定值进行比较。如果测量值与设定值不一致，控制器会通过调节阀门的开度来改变气体流量。

阀门通常是一个比例电磁阀或电动阀。例如，当测量到的流量低于设定值时，控制器会发出信号使阀门开度增大，让更多的气体通过；反之，当测量到的流量高于设定值时，控制器会使阀门开度减小，从而减少气体流量。这个调节过程是一个闭环控制系统，会不断地进行测量、比较和调节，直到气体流量达到设定值并保持稳定。

通过这种方式，气体质量控制器能够精确地控制气体的质量流量，满足各种实验和生产过程对气体流量控制的要求。