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2013年6月 5日 (水)

真・MFC千夜一夜物語 第63夜 ゼロ点ズレの五人目の容疑者はもう一人いた?

MFC(マスフローコントローラー)のゼロ点ズレ五人目の容疑者のお話の続きです。

五人目は、設置された環境温度の急激な変化なのです!というお話をしましたが、実はここにもう一人、五人目の容疑者がいます。それは「湿度」です。これには大きく分けて2つありまして、1つはMFCに流れるガスの露点と、2つはMFC周辺の湿度です。

 まず、1つ目の露点に関しては、実は殆どの場合問題になりません。

要は露点というより、もっとダイレクトに言えば水分の混入による問題とお考え下さい。そうするとMFCで使用されるガスがなんらかの露点管理がなされていれば問題はないですし、そういったレベルならばMFCのゼロ点ズレが生じるポイントであるセンサー部は熱式センサーで構成されていますので、80100近辺の温度まで通過するガスを暖めて水分を飛ばしてしまうからです。(ここで塩素系のガスが絡んだりするともっと自体は複雑になってきますが、その話はまた後日・・・) もし、MFCにコンプレッサーエアーを流される場合は、必ずMFCに入る前段階でドライヤーやフィルターを使用されて、露点管理をされる事をお勧めします。

 それに対して問題は2つ目の方なのです。最近になって注目されているのが、MFCの周囲、というよりセンサー管周囲の湿度です。もっと絞って言うならば、センサー管を取り巻く諸々の断熱材料とその周辺の湿度です。

MFCのセンサーは巻線ヒーターで常に80100近い高温になっています。ところがその周辺温度は、外気温により0だったり、40だったりする訳です。本来センサー管内部を通過するガスに奪われる熱量のみを検出したい熱式センサーにとって、変動要素のある外気に熱を奪われていては、再現性のある測定はおぼつかない事になります。そこで、殆どのメーカーではセンサー管をグラスウールのような断熱材料で覆う事で外気温影響を受けない構造にしています。

130605_01

ところがこの材料の断熱効果には、まだ捉え切れていない要素もあり、その一つが周囲湿度変化による断熱効果への影響なのです。

過去にあるMFCメーカーで、この点に関して技術から素材メーカーさんに質問してもらいましたが、なかなかはっきりとした回答は頂けず、湿度による性能変化というスペック定義自体がなかったようです。(過去の事例なので現在はあるかもしれません。ご存じの方がおられましたらご教授下さい。) 実際に「わざと断熱材料の湿度環境を変えたものを試験してみると、結果としてゼロ点の安定に影響があった」とうデータもDecoは見聞きした事があります。

メーカーサイドでの対策としては、もうこの断熱材を湿らすか?枯らすか?どちらか極端な位置で仕上げる事で定量化するしか、現状は方策がないかと思います。お客様でできる対策としては、他の原因の対策と同じなのですが、湿度の急激に異なる環境にMFCを設置した際は、十分な暖気運転後にゼロ点再調整をしていただく事です。

クリーンルームでは近年は静電気対策で、湿度を以前より高めにされているケースもあると聞いています。温湿度差が激しい環境は、人間だけでなくMFCも苦手とするところ。それによるゼロ点ズレを起こしかねません。お気をつけください。

次回は、長かったゼロ点ズレ容疑者確保の旅 最終章です。

【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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