1. 流量控制与质量流量控制有何区别？
Werner Alber： 流量控制装置测量单位时间内的气体体积，并对压力和温度波动做出灵敏反应。 质量流量控制装置则检测实际气体质量，并确保在所有环境条件下实现恒定值，是医疗技术和半导体生产等精密应用的明智选择。
简言之， 流量控制关注的是体积，质量流量控制的关注重点则是质量，无论外部条件如何，始终确保有相同质量的气体流经系统。
2. 何谓质量流量调节阀？工作原理是什么样子的？
Werner Alber： 想象一下，某项工艺要求始终提供等量的气体。 如果将传统的体积流量调节器设置为 10 l/min，那么只有在某些特定条件下，才能得到完全相同的气体量。 一旦温度升高，气体会发生膨胀。这意味着，在 10 l/min 的相同设置下，得到的气体质量会减少。 而在相反的情况下，压力越大，意味着 10 L 气体中的分子越多。 质量流量调节阀控制流动介质的质量。 气体的质量与体积不同，它不受压力和温度影响，因此可以实现高精度、稳定控制。 这样就可以保证气体量恒定、高效、可重复。 与控制方式简单的节流阀不同，质量流量调节阀不但调节质量流量，还主动稳定质量流量，从而确保工艺条件始终如一。 因此，对于要求高精度、高动态和高工艺安全性的应用来说，质量流量调节阀是理想的解决方案。
3. 质量流量调节阀的控制方式与节流阀有何不同？
Werner Alber： 最大的不同是控制方式。 质量流量调节阀在闭环回路中运行， 不但持续调节当前质量流量，而且精确调整阀门，以此来恒定实现所需的额定值。 节流阀（类似带流量计的针阀）一般需要被动或手动调整。 一旦过程条件发生变化，这些传统阀必须手动重新调整，因为它不“知道”这些变化。 而质量流量调节阀则能实时对偏差做出反应。
可以这么说， MFC 会自己思考，而简单的流量控制器只是一个固定设置的节流阀。 在实际应用中，这意味着质量流量调节阀的精度和一致性明显更高，在环境条件并非绝对恒定的情况下尤其如此。
4. 质量流量调节阀遵循哪些测量原理？它们是如何工作的？
Werner Alber： 质量流量调节阀 (MFC) 可以通过多种物理方法检测气体流量。 最常用的方法是热学（量热）原理，尤其适用于气体应用。 遵循热学原理工作时，一般采用热损失和热传递两种方法。 基于压差的方法也越来越常见，因为与热学原理相比，这种方法的反应速度更快。 值得一提的还有科里奥利原理，这种方法直接测量质量流量。 选择哪种测量原理始终取决于应用的具体要求。
5. 质量流量调节阀采用何种构造？包含哪些部件？
Werner Alber： 质量流量调节阀由三个核心部件构成： 传感器、控制电子元件以及用作执行器的比例阀。 传感器根据特定测量原理检测质量流量。 得出的测量值由控制电子元件进行处理，并与指定的额定值进行比较。 如果存在偏差，会立即识别出来并传递给减压阀，之后减压阀作为执行器对流量进行相应的调节。
Festo 凭借压电技术实现高动态、高能效和几乎无磨损的控制过程。 所有部件精准匹配，为实现精确、稳定、可重复的流量控制提供有力保障。 整个过程由上级控制单元进行控制，该单元同步所有部件并不断进行调整。
6. 质量流量调节阀所采用的压电技术具有哪些优势？Festo 为何采用这种技术？
Werner Alber： 与传统电磁阀相比，压电技术为质量流量调节阀提供了至关重要的优势， 使它们能够实现高精度、高能效、低磨损的流量控制。 压电阀使用陶瓷弯曲元件，当施加电压时，陶瓷弯曲元件会发生形变，从而打开或关闭阀门。 能耗极低是一大优势： 阀门就位后，压电执行器几乎就不再需要能量，因为不需要保持电流。 这样不但能降低电耗，还能防止温控环境中产生不必要的热量。
此外，由于不需要线圈和机械开关操作，压电阀得以实现全静音运行。 对于必须避免声波干扰的环境来说，这一点尤为有利。 压电阀控制精度高、响应迅速，可实现灵敏的无级质量流量控制。 由于结构紧凑，配备压电阀的质量流量调节阀集成时格外节省空间，是移动和狭窄应用的明智选择。 除此之外，它们还非常耐用，因为几乎不含任何活动部件，几乎不存在磨损问题。
7. 质量流量调节阀在工业中扮演何种角色？可用于哪些行业？
Werner Alber： 采用压电技术的质量流量调节阀具有无磨损、无噪音、节能等特点，尤其适合对温度稳定性、精细控制能力和使用寿命要求较高的应用。
尤其在半导体生产中，质量流量调节阀扮演着重要角色。 这是因为，在这项工艺中，必须对蚀刻气、载气、保护气等工艺气体进行极其精确的调节，只有这样才能生产出完好的微型芯片。 即使发生极小的气流偏差，也可能导致晶片出现缺陷。 质量流量调节阀精准调节向工艺室和装载口供应的保护气体和载气，从而达到最大程度减少污染，以及确保工艺条件恒定不变的目的。
医疗技术和实验室技术是质量流量调节阀的另外一个重要应用领域。 在呼吸机或麻醉机中，质量流量调节阀为患者精确控制氧气和其他气体的混合比例。 在气相色谱仪和质谱仪等实验室分析设备中，使用质量流量调节阀保证气体流量的可重复性，从而进行高精度测量。
8. 您认为目前质量流量控制领域存在哪些创新和趋势？
Werner Alber： 当前，质量流量控制正朝着数字化、微型化和节能自动化方向发展。 质量流量调节阀在技术方面取得了一项进步，即在热测量方法中新增了速度更快的压差法，这使得动态控制成为可能。
此外，微型化和新型传感器技术方面亦有所创新。 在 MEMS 和 CMOS 技术的加持下，研制出了能耗极低的高精度传感器，使质量流量调节阀更加紧凑高效。 总体来说，质量流量调节阀正在变得更加精确、更加灵活，网络化程度也在不断加强。 同时，能耗更低，可以更高效地集成到现代自动化系统中，这是对数字化气动技术的重大贡献。
9. 对于那些计划在质量流量控制或自动化方面采用智能方案的企业，您有什么建议？
Werner Alber： 实现高效的质量流量控制，关键在于精度、能效和无缝集成。 企业必须及早检查各项流程所需的准确性和反应时间。 使用高能效执行器是切实有效的优化方法。
压电技术不但大幅降低电耗，还能避免产生热量，实现精确、无磨损的控制。 此外还建议企业采用智能诊断功能，加强维护的可规划性，增强流程稳定性。
接下来建议进行系统分析： 损失发生在哪里？ 哪些部件工作效率低下？ 有针对性的咨询或者使用先进的质量流量调节阀进行测试运行，可以快速获取优化潜力的相关信息。 可扩展的数字化解决方案可以长期提高效率、过程安全性和灵活性。
感谢 Werner Alber 对质量流量控制领域所作的深入剖析，令人茅塞顿开。 在他的阐述中，着重介绍了精确控制、数字化网络和压电技术如何提高各个行业的效率和过程安全性。 对于采用现代化质量流量控制技术的企业来说，不但能提高精度和能效，还能优化过程安全性，而这些，都是面向未来实现自动化的决定性因素。
