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2013年7月 5日 (金)

真・MFC千夜一夜物語 第83夜 MFCで積算流量を測れますか?

MFC(マスフローコントローラー)の周辺機器として電源・表示器・設定器のお話です。

 営業をやっていた頃、お電話でよくこんな問い合わせを頂きました。

 「マスフローで積算流量を測れますか?」

お話を伺うと「高価なガスを使用するのでボンベの残量管理をしたい」という需要が多かったですね。

積算流量とは読んで字のごとく、「ある単位時間に流れた流体の量を積み上げた値」です。それに対してMFCの出力する流量信号は何を表しているでしょうか?「今、この瞬間に流れている流体の量を示す値」ですね。これを積算流量に対して「瞬時流量」と呼称します。

 積算流量計として有名なのは、湿式ガスメーターです。この方式は、流入した気体が液面に設置されたドラムの内部で分割された計測室を満たして回転置換させる事で、入ってきたガスの全量計測を行います。積算流量を精度よく管理する上で、一番有効な方法は当たり前のようですが、この「全て計る」ということです。

それに対してMFCは色んな不利な要素を抱えています。まず、センサーそのものは、二対の熱センサーバランスの変異から計測する原理上、出力は瞬時流量のみで積算はできません。また、MFCのセンサーは一部微少流量用を除いて、必ずバイパスとセンサー管で構成された、サンプリングによる部分計測です。

こういった構造上、「MFCセンサーでは積算はできません」とお答えするのが筋です。

 ですが、MFCセンサーの出力する瞬時流量出力を「加工する」ことで積算流量値を算出することはできるのです。あえてここでは積算流量を「計測する」という言葉は使いません。そもそもMFCは計測器ではないというお話をしてきたと思いますが、特に積算値に関してはあくまで目安とお考えください。MFCの瞬時流量信号を加工して得た積算流量値をもって、商取引の度量衡としての測定値としては使用できませんので、ご注意ください。

 堅い話になりましたが、MFCであくまで目安となる積算値を得る方法は簡単な原理です。MFCの出力する瞬時流量値をある単位時間で拾い集めて、計算させれば積算値になるという考え方です。

例えばF.S.1SLMのMFCに設定値100%で制御させると、何も問題がなければ1L/min0℃ 1013hPaの体積流量が流れたことになります。1分経過する毎にこれを記録します。60回分を和算すれば、60L/h0℃ 1013hPaの積算流量がでましたね?

ただ、1分ごとにそれをチェックするのは大変です。MFCで制御していればまだ値は安定しますので、ぶっちゃけた話たまに見落としてもいいかもしれませんが、流量制御バルブのないMFM(マスフローメーター)を使用する場合(積算用途はこちらの方が多いかと思います)は、圧力、温度で指示する流量値は刻々と変動しますから記録する方も大変です。

そんな際に便利なのが、積算機能付MFC制御ユニットです。

130704_01 瞬時流量と積算流量カウントを切替表示することができる電源一体型瞬時/積算流量表示設定器ですと、MFC/MFMと従来通りケーブル1本で接続でき、積算を取る為に特別な配線をする必要はありません。なにせMFCは瞬時流量を出力しているだけなのですから当たり前ですが・・・

 

 簡単ですね?でも、忘れないでください。MFCで取る積算値はあくまで目安です。

積算値でボンベのガス残量管理を試みて、ボンベ交換すべき警告値をかなりタイトなところまで追い込んで設定してしまって、アラームがなるより早くガスが無くなってしまった!なんて事が起きませんように・・・

今回もブログ記事に関して、ユーアイニクス株式会社殿のご厚意からご協力を頂きました。改めて御礼申し上げます。なお、文中のSP-833Aに関する詳しい仕様はこちらを参照下さい。

【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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