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2013年10月 7日 (月)

真・MFC千夜一夜物語 第137話 MFC最大の弱点とは・・・ その1

MFC(マスフローコントローラー)最大の弱点は何でしょうか?

実はそれは温度と圧力の変動です。

「えっ!MFCは温度・圧力に影響されず、流量を制御するデバイスじゃないないの?」

よく講習会の講師をやらせて頂いたときに、前列のMFCを使われて日の浅い方からは、こういった反応を頂きました。

逆にMFCをよくわかっておられるお客さん(だいたいそういう方は後方の席に陣取っておられるのですが・・・)は、ニヤリとされる事が多かったです。

 

 

過去の真・MFC千夜一夜物語でも以下のように書いています。

「質量流量計」は文字の示す通り、質量流量で 検知しますので、流体が圧縮されたりして密度が変わった状態でも、不変と定義する事ができます。その為、ガスを質量流量で測定できる流量計を使う場合、 「体積流量計」で必要だった圧力・温度の条件制約や、各々の補正計算を行う必要が無いので、ある程度の自由に設置し、使用することが可能になります。これ は運用上、とても楽ですね。

そう、「質量流量計」ならばそうなのです。

でも、MFC”Mass Flow Controller”は和訳すれば「質量流量制御器」という名称ですが、理想的な質量流量計からは少し離れたところにあるのです。
言い換えれば「限定条件付質量流量制御器」というのが、MFCの正体です。

Decoは一時期、MFCと呼ばずに”Automatic Flow Controller”という観念でお客様に理解して頂くようお話をして回ったことがあります。

どこをさして限定条件と言うのかと申しますと・・・

  ある決められた温度範囲に限ること

  ある決められた圧力範囲に限られること

  決められた温度・圧力範囲内でも急激な変動への追従にタイムラグが発生すること

そしてもう一つ、見過ごされがちな最大の条件が・・・

  流体の温度=周囲温度であること

これらの条件のうち①②は、実はMFCのカタログや仕様書にも謳われています。
例えば 「温度保証範囲 25℃±10℃」 や 「圧力条件:入口圧 49300kPa/出口圧:大気圧~真空」 という記載です。

③に関しては、変動があると、流量センサーがそれを感知して、流量制御バルブのリフト量を最適に調整する間に流れていくガスがある場合、オーバーシュートのような問題のことですね。
これもMFCの制御の筋道を考えて頂ければ、まだわかりやすいです。

問題は④です。

MFCの温度保証範囲をカタログで確認されていたら、空調の効いた室内で使うなら問題ないと解釈されると思います。

では、今、MFCに流れている流体の温度は、果たして室温と同じでしょうか?

もし同じでなかった場合、いったい何が起きるのでしょう?

【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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