卓越氮气控制：阀选择与流量优化

调控氮气有两种方法：机械或智能

第 1 种方法：节流孔固定式节流阀或固定设置式节流阀——便宜、简单，但有局限性

节流孔是最简单的氮气流量控制方式。节流孔是气管系统中的机械锥体（固定孔），一定量的氮气以恒定压力流经这些锥体。优势：总成本极低，通常低于 90  欧元，包括装配件以及一个简单的开关阀和节流孔本身。得益于此，节流孔非常适合条件稳定的氮气流量调节简单应用使用。

在这方面，经常使用的产品是 MH1 阀。这是一款物美价廉的标准阀，与节流孔组合使用，可为调节工业气体流提供功能强大的模拟解决方案。此组合可满足诸多应用的需求，投资较低或不需要数字反馈的应用尤其适合选择这一解决方案。

但有明显弊端：

几乎没有灵活性：氮气需求的变化难以映射。
对压力波动无反应：如果输入压力降低，流量会随之下降，且不会被察觉。
无监控：既无流量监控，也无法进行数据采集。

 此外还需注意：如果后期想记录测量值，需要使用额外的硬件（比如单独的压力或流量传感器以及控制器上必须存在所需的输入端等），这会导致成本和系统复杂度增高。虽然这种阀门的使用寿命很长，可靠性也很高，但其结构决定了 MH1 等简单的开关阀并不是对纯度要求严格的工艺的合适选择，因为与专用的质量流量控制器相比，这类阀颗粒排放水平较高。

尽管如此，仍有许多生产线采用这种解决方案——尤其是在只需保持简单的体积流量恒定，并有合适的过滤器重新吸收颗粒的情况下。然而，一旦需要进行动态调节、可靠监控或过程跟踪，这种解决方案很快就会到达极限。

第 2 种方法：智能减压阀——精确、数据化、面向未来

VEFC、VEMD、VEAD 等质量流量控制器可以提供固定节流孔和可调式节流阀无法提供的氮气流量控制方法：

动态控制氮气流量
即使输入压力出现波动，所需体积流量亦保持不变。这样可以保护敏感工艺流程不受干扰。
通过监测实现过程可靠性
这些设备可提供实时反馈——比如流量是否在所需范围内。如果压力降低，甚至可以自动发出警告。
在复杂系统中使用
 可通过控制器集中读取数据，用于成本中心核算或过程优化等。如果氮气由内部制备并根据消耗量计费，这一点尤为有益。
预测性维护和人工智能的先决条件
 减压阀持续提供数据（比如流量、温度、压力等），这些数据可集成到 Festo AX 等平台中，用于监控氮气流量，从而实现预测性维护和数据分析。

这些设备本身并不具备自主检测异常等“智能”特性，但它们支持 AI。  比如与过滤器监控、压力传感器、算法等组合使用，检测过滤器脏污程度，从而在不中断生产的情况下及时维护。

有哪些类型的阀？分别适用哪些领域？

在选定具体阀之前，必须先仔细了解技术要求和应用环境。毕竟在流量、规格和连接性方面，不同的阀优势各有不同。

为什么有时价格高昂的产品反而性价比更高？

虽然简单系统的购置成本更低，但搭载监控功能的可靠减压阀却具有决定性优势：

过程可靠性：输入压力波动不会导致流量变化
实时反馈：实现预测性维护的明智选择；可实现内部消耗测量
可扩展性：尤其在控制点较多的复杂线路中，可立即识别到异常
总体拥有成本：精确的系统可将流量精准控制在所需程度，从而达到主动节省氮气，最终降低电耗和减少 CO2 排放量的目的。

示例：在装有 50 个减压阀的装置中，每台设备上的简易显示屏可以帮助用户快速识别缺陷区域，而无需逐一读取数值。

前景：整装待发，支持人工智能和预测性维护

先进的质量流量控制器可以提供宝贵的数据，比如流量、压力、温度等，这些数据可以集成到 Festo AX 等上级系统中。这使以下功能成为可能：

成本中心测定消耗量
通过压差监测过滤器磨损情况
基于真实负载数据进行维护预测

这些设备本身并不“智能”，但它们支持 AI，也为面向未来的数据支持型制造工艺奠定了基础。

决策支持：适合您工艺的正确解决方案

选择阀时，需要考虑多种因素：

所需流量范围
能源消耗
工艺要求（比如：  洁净室等级）
能否集成到现有控制器中
监测和读数需求

未来我们将使用互动工具进行个性化推荐，从简单的节流孔到支持 AI 的 VEFC，通过有针对性地询问为您推荐最合适的解决方案。

结论

半导体制造中的氮气调节远不止是技术小问题这么简单，它对质量、工艺稳定性和成本都有影响。无论简单解决方案还是高度先进的闭环控制技术，决定性因素都是您的应用需求。做出正确的选择，不仅能确保安全运行，还可提高效率和未来竞争力。