1. 流量控制與質量流量控制有何區別？
Werner Alber： 流量控制裝置測量單位時間內的氣體體積，並對壓力和溫度波動做出靈敏反應。 質量流量控制裝置則檢測實際氣體質量，並確保在所有環境條件下保持恆定值，是醫療技術和半導體製造等精密應用的明智選擇。
簡言之， 流量控制關注的是體積，質量流量控制的關注重點則是質量，無論外部條件如何，始終確保有相同質量的氣體流經系統。
2. 何謂質流控制器？工作原理是什麼？
Werner Alber： 想像一下，某項製程要求始終提供等量的氣體。 如果將傳統的體積流量調節器設定為 10 l/min，那麼只有在某些特定條件下，才能得到完全相同的氣體量。 一旦溫度升高，氣體會發生膨脹。這表示，在 10 l/min 的相同設定下，得到的氣體質量會減少。 而在相反的情況下，壓力越大，表示 10 L 氣體中的分子越多。 質流控制器控制流動介質的質量。 氣體的質量與體積不同，它不受壓力和溫度影響，因此可以實現高精度、穩定控制。 如此即可保證氣體量恆定、高效、可重複。 與控制方式簡單的節流閥不同，質流控制器不但調節質量流量，還主動穩定質量流量，從而確保製程條件始終如一。 因此，對於要求高精度、高動態和高製程安全性的應用來說，質流控制器是理想的解決方案。
3. 質流控制器的控制方式與節流閥有何不同？
Werner Alber： 最大的不同是控制方式。 質流控制器在閉迴路中運作， 不但持續調節目前質量流量，而且精確調整閥門，以此來恆定實現所需的額定值。 節流閥（例如具流量計的針閥）一般需要被動或手動調整。 一旦製程條件發生變化，這些傳統閥門必須手動重新調整，因為它不「知道」這些變化。 而質流控制器則能即時對偏差做出反應。
可以這麼說， MFC 會自己思考，而簡單的流量控制器只是一個固定設定的節流閥。 在實際應用中，這表示質流控制器的精度和一致性明顯更高，在環境條件並非絕對恆定的情況下尤其如此。
4. 質流控制器遵循哪些測量原理？它們是如何工作的？
Werner Alber： 質流控制器 (MFC) 可以通過多種物理方法檢測氣體流量。 最常用的方法是熱學（量熱）原理，尤其適用於氣體應用。 遵循熱學原理工作時，一般採用熱損失和熱傳遞兩種方法。 基於壓差的方法也越來越常見，因為與熱學原理相比，這種方法的反應速度更快。 值得一提的還有科氏力原理，這種方法直接測量質量流量。 選擇哪種測量原理始終取決於應用的具體要求。
5. 質流控制器採用何種構造？包含哪些組件？
Werner Alber： 質流控制器由三個核心組件構成： 感測器根據特定測量原理檢測質量流量。 感測器根據特定測量原理檢測質量流量。 得出的測量值由控制電子元件進行處理，並與指定的額定值進行比較。 如果存在偏差，會立即識別出來並傳遞給調壓閥，之後調壓閥做為執行器對流量進行相應的調整。
Festo 憑藉壓電技術實現高動態、高能效和幾乎無磨損的控制過程。 所有組件精準搭配，實現精確、穩定、可重複的流量控制。 整個過程由上級控制單元進行控制，該單元同步所有組件並不斷進行調整。
6. 質流控制器所採用的壓電技術具有哪些優勢？Festo 為何採用這種技術？
Werner Alber： 與傳統電磁閥相比，壓電技術為質流控制器提供了極為重要的優勢， 使它們能夠實現高精度、高能效、低磨損的流量控制。 壓電閥使用陶瓷彎曲元件，當施加電壓時，陶瓷彎曲元件會發生形變，從而打開或關閉閥門。 能耗極低是一大優勢： 閥門就位後，壓電執行器幾乎就不再需要能量，因為不需要保持電流。 如此不但能降低電耗，還能防止溫控環境中產生不必要的熱量。
此外，由於不需要線圈和機械開關操作，壓電閥得以全靜音運作。 對於必須避免聲音干擾的環境來說，這一點尤為有利。 壓電閥控制精度高、響應迅速，可實現靈敏的無限質量流量控制。 由於結構精巧，配備壓電閥的質流控制器整合時格外節省空間，是移動和狹窄應用的明智選擇。 除此之外，它們還非常耐用，因為幾乎不含任何活動組件，幾乎不存在磨損問題。
7. 質流控制器在工業中扮演何種角色？可用於哪些行業？
Werner Alber： 採用壓電技術的質流控制器具有無磨損、無噪音、節能等特點，尤其適合對溫度穩定性、精細控制能力和使用壽命要求較高的應用。
尤其在半導體製造中，質流控制器扮演著重要角色。 這是因為，在這項製程中，必須對蝕刻氣體、載氣、保護氣體等製程氣體進行極其精確的調整，只有如此才能生產出完好的微晶片。 即使發生極小的氣流偏差，也可能導致晶片出現缺陷。 質流控制器精準調節向製程腔和裝卸機供應的保護氣體和載氣，以最大限度地減少污染，以及確保製程條件恆定不變。
醫療技術和實驗室技術是質流控制器的另外一個重要應用領域。 在呼吸機或麻醉機中，質流控制器為患者精確控制氧氣和其他氣體的混合比例。 在氣相層析儀和質譜儀等實驗室分析設備中，使用質流控制器保證氣體流量的可重複性，從而進行高精度測量。
8. 您認為目前質量流量控制領域存在哪些創新和趨勢？
Werner Alber： 目前，質量流量控制正朝著數位化、微型化和節能自動化方向發展。 質流控制器在技術方面取得了一項進步，即在熱測量方法中新增了速度更快的壓差法，這使得動態控制成為可能。
此外，微型化和新型感測器技術方面亦有所創新。 在 MEMS 和 CMOS 技術的加持下，研製出了能耗極低的高精度感測器，使質流控制器更加精巧高效。 整體來說，質流控制器正在變得更加精確、更加靈活，網路化程度也在不斷加強。 同時，能耗更低，可以更高效地整合到現代自動化系統中，這是對數位化氣動技術的重大貢獻。
9. 對於那些計劃在質量流量控制或自動化方面採用智能方案的企業，您有什麼建議？
Werner Alber： 實現高效的質量流量控制，關鍵在於精度、能效和無縫整合。 企業必須盡早檢查各項流程所需的準確性和反應時間。 使用高能效執行器是切實有效的優化方法。
壓電技術不但大幅降低電耗，還能避免產生熱量，實現精確、無磨損的控制。 此外還建議企業採用智慧診斷功能，加強維護的可規劃性，增強流程穩定性。
接下來建議進行系統分析： 損失發生在哪裡？ 哪些組件工作效率低下？ 有針對性的諮詢或者使用先進的質流控制器進行測試運作，可以快速獲得優化潛力的相關資訊。 可擴展的數位化解決方案可以長期提高效率、過程安全性和靈活性。
感謝 Werner Alber 對質量流量控制領域所作的深入剖析，令人茅塞頓開。 在他的闡述中，著重介紹了精確控制、數位化網路和壓電技術如何提高各個行業的效率和過程安全性。 對於採用現代化質量流量控制技術的企業來說，不但能提高精度和能效，還能優化過程安全性，而這些，都是面向未來實現自動化的決定性因素。
