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2013年9月11日 (水)

真・MFC千夜一夜物語 第126夜 高温用MFCを使いたいのですが! その4

高温用MFC(マスフローコントローラー)に関するお話をしたいと思います。

高温環境では、電気部品が先に根を上げてしまうので、それぞれ常温に置く電気部と高温環境に置けるメカ部、2つにした特別なMFCが高温MFCでしたね?

では、それだけの違いなのでしょうか?

いいえ違います。

実は高温MFCの特性を決定づける大きな差があります。それは流量センサーです。

正確に言うならば流量センサーの構造自体は大差ありません。前にお話ししたように、直径1mm以下の細管に髪の毛ほどの太さのNiFeの合金でできた線を二対巻きつけて、それをヒーターとして昇温する・・・流体がそこに流れてきた際に、奪われるそれぞれのセンサー熱量の差から流量を導き出す・・・この流量測定の基本原理は全く同じものが使用されています。


*以前の連載で使った図を再度掲載しておきます。
Sensor2
                       

では、大きく異なるところは何なのでしょうか?

 実はセンサー「温度」なのです。MFCのセンサー温度は、方式にもよりますが80100℃くらいに昇温して・・・というお話を前にさせて頂いたかと思います。ところで高温MFCの周囲温度、そしてガス温度は優に100℃以上です。

 ここまでお話しするとピンと来られた方もおられるかもしれませんね。そう、高温MFCでは、通常のセンサー温度同等か、もしくはそれをはるかに超える高温流体がセンサー管に流入してくるのです。そうなった場合、MFCのセンサーから流体の間での熱移動が生じず、流量センサーとしては役に立たなくなってしまいます。その為、高温MFCの流量センサーの温度は、常温用よりはるかに高く設定されているのです。

 では、その何が問題なのでしょう?

より高温することでセンサーとしての感度を獲得できましたが、それと引き換えにセンサーの寿命を著しく削ってしまっているからなのです。センサーの巻線自体は、150℃以上の高温になると抵抗値の経時変化が生じてから断線に至るまでのスピードが極端に早くなる傾向があるのです。その事がわかっていても敢えて寿命を犠牲にして、作られた高温MFCというのは、ある意味無茶な製品なのですね。それをご理解いただいた上で、高温MFCを保守管理いただくことをお奨めします。

【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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