OHKURA（株式会社大仓电气，Ohkura Electric Co., Ltd.）成立于1946年，是日本知名的过程控制仪表及环境监测设备制造商，在流量控制与测量领域拥有深厚的技术积累。MF1151B（NO）是 OHKURA 推出的一款经典热式质量流量控制器（Mass Flow Controller，MFC），专门用于对气体介质进行精确的质量流量测量与控制。该产品为池田屋提供的原装进口精品，以其稳定的性能、可靠的重复性及便捷的操作，广泛应用于分析仪器、实验室反应装置、半导体工艺气体控制及环境监测等领域。
MF1151B 型号中的“NO”通常代表该控制器的输出/输入信号类型或特定气体配置（如氮气标定）。该产品采用热式毛细管传感原理，通过测量气体流过加热区域时带走的热量来直接获得质量流量，无需温度压力补偿。内置比例电磁阀与 PID 闭环控制电路，可根据上位系统输入的设定信号自动调节阀门开度，使实际流量快速跟随设定值，实现高精度控制。
二、技术参数
1. 基本规格
产品型号：MF1151B（NO）
品牌：OHKURA（大仓电气）
产品名称：热式质量流量控制器
测量原理：热式（毛细管热差式）
适用介质：非腐蚀性气体（N₂、Air、Ar、CO₂、O₂、H₂、CH₄、C₂H₆ 等）及部分腐蚀性气体（需选配耐腐蚀材质）
流量范围（满量程）：
控制范围：2% ~ 100% F.S.（满量程）
精度：
重复性：≤ ±0.2% F.S.
零点漂移：≤ ±0.05% F.S./℃（温度变化）
量程漂移：≤ ±0.1% F.S./℃
响应时间：
工作压差（入口/出口压力差）：
最大入口压力：0.7 MPa（约 101 psi）
耐压：1.0 MPa（约 145 psi）
2. 流体与温度参数
介质温度：5℃ ~ 50℃（精度保证范围 15℃ ~ 35℃）
推荐气体类型：N₂、O₂、Air、Ar、He、CO₂、H₂、CH₄、C₂H₆ 等（其他气体需校正）
气体校正：出厂通常用 N₂ 或 Air 标定（NO 后缀可能特指 N₂ 标定），使用异种气体时可提供转换系数
阀类型：常闭比例电磁阀（不通电时关闭）
阀体材质：SUS316L 不锈钢
密封材质：
3. 电气与控制
4. 物理参数
5. 环境与安全
三、主要用途
MF1151B（NO）质量流量控制器广泛应用于以下领域：
1. 分析仪器与实验室
气相色谱仪（GC）：用作载气（He、N₂、H₂）稳流控制，提高保留时间重复性，保证色谱峰分离度稳定。
质谱仪（MS）：控制样品引入气体及碰撞气（Ar、N₂）流量，维持电离室真空度稳定。
热重分析仪（TGA）/差热分析仪（DSC）：控制吹扫气（Air、Ar、N₂）流量，防止样品氧化或反应产物残留干扰信号。
原子吸收光谱仪（AAS）：控制燃烧气（乙炔、空气）流量，维持火焰稳定性。
流动反应器：实验室规模的催化剂评价装置，精确控制原料气（CO、H₂、C₂H₄ 等）流量，获得可靠的反应动力学数据。
2. 半导体与电子制造
蚀刻工艺：控制反应气体（CF₄、CHF₃、Cl₂）流量，获得均匀刻蚀速率。
化学气相沉积（CVD）：控制前驱体气体（SiH₄、NH₃、N₂O）及载气（Ar、N₂）流量，保证膜厚均匀。
扩散/氧化炉：控制 O₂、H₂、N₂ 流量，形成氧化层或进行退火处理。
半导体设备气体面板：为多路 MFC 组成的气体输送系统提供核心控制单元。
3. 真空镀膜与表面处理
溅射镀膜：控制 Ar 气流量，维持真空室压力及溅射速率。
蒸发镀膜：控制工艺气体（O₂、N₂）用于反应蒸发（如 ITO、SiO₂ 薄膜）。
等离子体处理：控制刻蚀气体或表面改性气体流量（O₂、CF₄、Ar）。
4. 环境监测与排放测量
动态配气仪：将标准气体与稀释气体（N₂、Air）精确混合，生成不同浓度的标气用于校准分析仪（SO₂、NOx、CO 等）。
稀释采样系统：将烟道气（高浓度）用 N₂ 或空气稀释至分析仪器量程内，稀释倍数需精确控制。
气体渗透管：渗透管需要恒定载气流量吹扫，MF1151B 可提供稳定流量。
5. 生物制药与医疗
生物反应器：控制 CO₂、O₂、N₂、Air 的流量，维持细胞培养的 pH 及溶氧。
发酵罐：控制通气和补料气体的流量，优化微生物代谢。
医疗设备：用于呼吸机气体混合控制（需医疗认证版本）。
6. 燃料电池与新能源
燃料电池测试台：精确控制阳极（H₂）和阴极（Air）的流量与压力比，测试电池性能（U-I 曲线）。
电解水制氢：控制产生的 H₂ 和 O₂ 流量，或控制吹扫气（N₂）流量。
氢气混合站：将 H₂ 与天然气按比例混合，用于掺氢燃烧实验。
7. 焊接与热处理
8. 科研与高校实验室
催化反应评价：多种气体（H₂、CO、C₃H₆）的混合配气及流量控制，用于催化剂筛选。
燃烧实验：精确控制燃料气（CH₄、C₃H₈）和空气的流量比，研究燃烧特性与排放物。
材料合成：化学气相沉积（CVD）合成石墨烯、碳纳米管等纳米材料，对气体流量极其敏感，MF1151B 的 1% 精度可满足需求。
气体混合物制备：为特定实验配制精确比例的气体混合物。
四、产品特点
1. 高精度与良好的重复性
MF1151B 的热式传感器采用毛细管结构配合惠斯通电桥检测，精度 ±1.0% F.S.，重复性 ≤ ±0.2% F.S.，可保证长时间连续运行的流量一致性，特别适合需要批次间重复性的实验或生产。
2. 直接质量流量测量
热式原理直接感应气体的质量流量，不受气体温度、压力变化的影响（在限定范围内），无需额外的温度压力传感器及换算，降低了系统复杂度和误差来源。
3. 快速响应
热式传感器具有极低的热容量，可快速感应流量变化；PID 控制电路实时调节阀门开度，使实际流量迅速跟踪设定值变化，T98 ≤ 1.5 秒，适合需要频繁改变流量的应用（如程序升温反应）。
4. 低压力损失
传感器流道及阀门设计优化，满量程时压降通常小于 10 kPa（0.01 MPa），适合气路中压力裕量较小、或必须避免背压波动的工艺（如低压 CVD 或质谱仪进样系统）。
5. 高稳定性与低漂移
采用温度补偿电路和传感器差分设计，零点漂移 ≤ ±0.05% F.S./℃，量程漂移 ≤ ±0.1% F.S./℃，预热时间短（约 15 分钟即可达到精度要求），长期运行无需频繁校准。
6. 体积小巧，便于集成
尺寸仅 110×38×95 mm，重量约 0.7 kg，可安装于仪器内部或气体面板。标准 1/4″ Swagelok 接头与气路系统快速连接，无需专用工具。
7. 兼容多种气体
出厂标定通常使用 N₂（NO 后缀代表 N₂ 标定），但对于常用气体（Ar、O₂、CO₂、H₂、He 等），可通过输入转换系数（基于气体比热容）快速适配不同气体，无需重新标定。
8. 模拟控制，简单可靠
MF1151B 采用纯模拟 0-5V 信号控制与输出，无需复杂的通信协议，直接与 PLC、数据采集卡或电位器连接，抗干扰能力强，适合对数字噪声敏感或不需要远程控制的场合。
五、选型与使用注意事项
流量范围选择：应保证正常使用流量在控制器满量程的 20%~80% 之间，以获得最佳控制精度。避免长时间在 < 5% F.S. 的超低量程下使用，因阀门易出现非线性。
气体兼容性：若介质为腐蚀性气体（Cl₂、HCl、NH₃ 等），必须确认密封材质（选 FFKM）和传感器材质（选耐腐蚀合金），并通入惰性气体吹扫测试。
压差要求：为保证阀门正常工作，入口与出口之间必须保持最小 50 kPa 的压差（低流量型）。出口压力不能高于入口压力（倒流会使流量失控甚至损坏传感器）。
电源要求：MF1151B 需要 ±15V 双电源供电，不可只用 +15V 或 +5V。建议使用线性电源以防开关电源的纹波影响精度。
气路洁净度：在上游安装微孔过滤器（0.1 μm），防止颗粒物进入 MFC。新装气路应充分吹扫后再安装 MFC。
零点校准：长期使用后或更换气体种类时，应在无流量（关闭上游阀门）且稳定通气 5 分钟后，通过外接零点调节电位器或信号源执行零点调整。
信号线屏蔽：设定信号（0-5V）和输出信号（0-5V）易受电磁干扰，必须使用双绞屏蔽电缆，且屏蔽层在控制器端单点接地。
定期校准：建议每年返厂或由专业计量机构进行再校准，以保证长期精度。
六、总结
OHKURA MF1151B（NO）是一款经典的热式质量流量控制器，流量范围 10 sccm ~ 10 slm 可选，精度 ±1.0% F.S.，重复性 ±0.2% F.S.，响应时间 ≤ 1.5 秒，工作压差 50~400 kPa，最大入口压力 0.7 MPa。主体材质 SUS316L，密封材料氟橡胶（标准），采用 ±15V 供电，0-5V 模拟信号控制与输出，无数字通信接口（NO 后缀通常表示 N₂ 标定的模拟型号）。产品体积 110×38×95 mm，重 0.7 kg，接口为 1/4″ Swagelok 卡套。
MF1151B（NO）广泛应用于分析仪器（气相色谱、质谱、热重分析）、实验室反应装置（催化评价、流动反应器）、半导体工艺气体控制、真空镀膜、环境监测动态配气、燃料电池测试及科研材料合成（CVD）等领域。凭借其高精度、快速响应、良好的重复性、稳定的长期性能和简单可靠的模拟控制方式，MF1151B（NO）成为实验室及工业气体流量控制的经典选择。
