美国 MALEMA 流量控制器技术解析

一、品牌与技术定位

美国 MALEMA 成立于 1981 年，专注于流量测量与控制领域，产品覆盖半导体、生物制药、化工及工业自动化等场景，核心技术包括超声波时差法、科里奥利质量测量及活塞式机械传感，以高纯度介质适配性、抗气泡干扰能力和防爆可靠性为技术优势。

二、核心产品系列与技术原理

（一）超声波流量控制器系列

1. 在线式系列（M-2300/M-2700/M-1500P）

M-2300 系列：高纯度直列式设计，采用 PFA 测量管，适配半导体高洁净流体，集成 DSP 数字信号处理技术，可抑制气泡干扰，测量精度 ±1% 读数。

M-2700 系列：传感器与电子单元一体化封装，体积紧凑，采用 U 形 / Z 形 PFA 管，无移动部件，压降极低，适配 1/4"~1/2" 管径，输出 4-20mA/0-10VDC 信号。

M-1500P 系列：分体式结构（在线传感器 + 外部控制器），通过 DSP 技术优化含气泡流体测量，工作温度 0~46℃，配备数字显示面板与模拟 / 脉冲输出。

2. 夹装式系列（M-3100）

非侵入式超声波时差法测量，无需破管安装，适用于现有管道改造，专注半导体等严苛场景的流体流速精准检测，不干扰流体介质。

（二）科里奥利质量流量控制器系列（CPFM-8800）

核心原理：基于科里奥利力效应，通过检测测量管振动频率差计算质量流量，测量结果与流体密度、粘度、流动状态无关。

技术特点：全 PFA 材质润湿表面，适配高纯度 / 腐蚀性介质；可在气体体积空隙率超 30% 的两相流条件下工作；精度 ±1% 读数 + 0.50g/min 零偏移稳定度，流量范围 5~3500g/min。

配置：24VDC 供电，支持 USB 接口参数编程，输出 4-20mA 与数字 I/O 信号，配备液晶显示。

（三）活塞式流量开关 / 控制器系列（M-50/M-100X/M-200X）

1. 固定设定点系列（M-50/M-50X）

原理：采用单磁性活塞结构，仅响应流体流动而非静态压力，活塞运动驱动外部密封簧片开关，实现流量上下限报警。

特性：M-50X 具备 UL 防爆与 Cenelec 本质安全认证，适配危险场所；端口尺寸 1/8"~1/4"，水流量量程 0~0.04GPM，空气流量量程 0~5000SCCM，开关偏差 ±10%，重复性 ±5%。

2. 可调设定点系列（M-100X/M-200X）

M-100X：防爆型，设定点无限可调，可检测极低流量，适合过滤器堵塞监测等旁路应用。

M-200X：通用性强，适配气体 / 液体流量检测，结构简单，成本经济，广泛用于工业过程流量监控。

（四）桨式流量开关系列（MFS-25）

原理：通过流体推动桨叶触发簧片开关，桨叶长度可调整以匹配不同流速设定。

参数：适配 1"~8" 管径，耐压 1500psi，输出 SPDT 触点信号，用于管道流量 / 无流量状态监控。

三、关键技术优势

多介质适配：PFA 全氟材质覆盖，耐酸碱、耐腐蚀，适配高纯度化学品、研磨浆料及生物制药介质。

抗干扰能力：DSP 数字信号处理技术有效降低气泡、湍流对超声波测量的影响，科里奥利系列不受流体特性干扰。

安全可靠：多款产品获 UL/Cenelec 防爆认证，活塞式系列采用密封设计，适合危险场所与高洁净场景。

低维护设计：超声波与科里奥利系列无移动部件，活塞式系列结构简单，仅需定期清洁，维护成本低。

四、安装与维护规范

（一）安装要点

超声波系列：在线式需垂直安装（适配上升流体），水平进出口连接；夹装式需保证换能器安装角度正确，管道表面清洁无锈蚀。

科里奥利系列：传感器与电子单元分离安装，避免强电磁干扰；根据介质流向连接管道，预留维护空间。

活塞式系列：直列式安装，确保流体流向与阀体标识一致；防爆型需做好接地，接地电阻＜4Ω。

桨式系列：安装于 1"~8" 管道，根据管道直径调整桨叶长度，确保桨叶与流体流向垂直。

（二）维护周期与内容

维护项目    周期    内容

过滤器清洁 / 更换    每周（高尘环境缩短）    清洗或更换滤芯，防止堵塞影响流量检测

活塞与腔体清洁    每月    断电后拆卸，擦拭活塞与腔体，去除油污沉积物，检查磁性与活动灵活性

电气绝缘与接地检测    每月    用万用表测绝缘电阻，确认接地电阻＜4Ω，确保防爆与抗干扰性能

超声波换能器校准    6 个月    检查换能器耦合状态，校准测量精度

科里奥利传感器校验    12 个月    通过 USB 接口连接 PC，校验零点与量程精度

（三）常见故障排查

无信号输出：活塞卡滞（清洁腔体）、簧片开关损坏（更换）、接线错误（核对线路）、电源故障（检查电压极性）。

测量精度偏差：气泡干扰（启用 DSP 滤波）、介质粘度异常（确认介质兼容性）、传感器污染（清洁传感部件）。

活塞动作异常：过滤器堵塞（清洁滤芯）、腔体磨损（更换部件）、介质含杂质（加装过滤装置）。

防爆型设备故障：接地不良（重新接地）、密封损坏（更换密封件）、环境温度超标（调整安装环境）。

五、工业自动化应用场景

半导体制造：高纯度化学品输送流量控制，蚀刻 / 清洗工艺的精准流量监测，M-2300/M-3100 系列适配超洁净管道环境。

生物制药：CPFM-8800 系列用于药液质量流量计量，活塞式系列用于纯化水、注射用水的流量开关控制，符合 GMP 认证要求。

化工行业：腐蚀性介质（酸、碱）的流量监测，M-50X 防爆系列用于危险场所的流量报警，MFS-25 系列用于大管径工艺管道流量监控。

工业设备：压缩机、电动机冷却系统的流量保护，M-200X 系列用于润滑油流量监测，防止设备因缺液过热损坏。

六、选型指南

按测量原理选型：高纯度 / 两相流介质选科里奥利系列（CPFM-8800）；无接触安装选夹装式超声波（M-3100）；低成本开关控制选活塞式（M-50/M-200X）；大管径流量监控选桨式（MFS-25）。

按介质特性选型：腐蚀性介质选 PFA 材质系列（CPFM-8800/M-2300）；危险场所选防爆型（M-50X/M-100X）；含气泡流体选带 DSP 技术的超声波系列（M-1500P/M-2700）。

按输出需求选型：需模拟量输出（4-20mA/0-10VDC）选超声波 / 科里奥利系列；需开关量输出（SPST/SPDT）选活塞式 / 桨式系列；需数字通信选带 USB/RS485 接口的型号（CPFM-8800）。