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2013年6月 3日 (月)

真・MFC千夜一夜物語 第59夜 ゼロ点ズレの二人目の容疑者はMFCの姿勢だ!

MFC(マスフローコントローラー)のゼロ点ズレに関して、二人目の容疑者を確保しに行きましょう。

二人目は「ガスの熱対流現象」と指摘しましたが、必ずしもこの現象の単独犯というわけではありません。共犯者は「MFCの取り付け姿勢」と「ガスの特性」と「ガスの封じこめ」です。

この現象は「サーマルサイフォニング現象」と呼ばれていまして、MFCを垂直に配管、取り付けした姿勢で、SF6のような重いガスを使用した場合に発生します。(下図参照)

 

130603_01

縦置き(MFCを壁面に取り付け、ガスを上下に流す場合)の場合、MFCのセンサー管も地面に対して垂直な姿勢になります。そこでガスを内部に閉じ込めたまま、MFC前後のバルブを閉止しますと、ガスの流れは遮断されMFCの出力は0になります。

この状況でセンサー管の中はガスが残留しています。閉じ込められたガスは、センサーの熱で温められます。冬場の暖房でもそうですが、温まったガスは上昇する「対流現象」が発生しますので、図の設置例ですとガスはセンサーの上流側へ移動します。

このセンサー管でのガスの微少な動きをセンサーが感知すると、実際ガスは流れていないにもかかわらず、あり得ない方向=マイナスへの流量表示がされる場合があるのです。(MFCの設置を逆=出口側が上になる場合は、現象も逆でプラスへずれて表示されます。)

この現象に対してメーカーさんでも種々の対応を取られています。例えば製造時にガスに応じて取り付け姿勢を指定いただく方法です。これは「縦置きならばその姿勢で調整をして、出荷しよう」という現実的な考えです。また、あるメーカーさんはセンサーの構造自体を縦置きに適応した形状にしたり、センサー管に絞りを設けてみたり・・・様々な試みが行われてきています。

  ユーザーサイドでも取り付け後にゼロ調整と流量確認をしていただく事で解消が可能ですが、実際のガス流量確認まではユーザーサイドで難しい事もありますので、やはり予めご注文時に想定されるガスと取り付け姿勢を開示して頂いて、使用上問題が無いか?をメーカーに確認されたほうが良いかと思います。

次回はゼロ点ズレの三人目の容疑者を探しに行きましょう。

【あなたにMFCの夜が来る~真・MFC千夜一夜物語】 by Deco EZ-Japan

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