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2014年10月15日 (水)

真・MFC千夜一夜物語 第171話 MFCとニードルバルブのちょっと複雑な関係 その2

日本工業出版さんの「計測技術」で 「マスフロー千夜一夜物語<質量流量計の基礎>」という連載をさせて頂いています。
これも一重に、本ブログに多数アクセスを頂いている皆様のおかげと思っております。
ありがとうございます!(10月号は誌面の都合で休載でした。次号をお楽しみに!)

さて、ニードルバルブとMFC(マスフローコントローラ)を直列に繋いで使う場合に起こるちょっとしたトラブルとは何でしょうか?
これは双方の制御方式の差から発生します。

 

ニードルバルブは、手動制御です。
人間が流量計の指示値を目視で読みとり、目標とする流量との差を判断して、ニードルバルブの開度を調整します。
この時、ニードルを回しすぎると目標より多すぎたり、少なすぎたりしてしましまうので、また調整を繰り返しながら希望の流量に到達するまで人間が面倒を見てあげます。

これと同じようなことをMFCはやっています。
MFCの中に人間の代わりをする重宝な小人さんが居るわけではありません。
人間が目で見て、頭で判断し、手で操作する過程を、MFCはそれぞれ流量センサー、調整計、自動制御バルブを使って自動制御を行っているのです。

141015_01

では、ここで前回掲載したMFCとニードルバルブが直列に並んだフローを見てみましょう。

141015_02

MFCには流量設定信号が入力されています。
MFCからの表示流量を見た貴方が、流量をもっと増やそうとしてニードルを操作したとします。
さて、流量は希望通り増えるでしょうか?

答えは「増えません」です。
正確に表現するなら、「一瞬は増えるが、その後、初期値に戻る」です。

なぜならば、貴方がニードルバルブで手動制御しようとしたラインは、同時にMFCの方でも流量を自動制御しているからなのです。
ニードルバルブを開いて流量が増えた瞬間に、今度はMFCが設定流量SV測定値PVを検知して、内蔵している流量制御バルブを更に開いて多く流量を流すことで設定流量SV測定値PVに偏差を調整するよう操作量MVを可変してしまうからなのです。
つまりMFCが制御しているラインでニードルバルブを操作しても、ほとんどの場合は意味がないということなのですね。

ほとんどの場合は?・・・次回はそのお話をしましょう。

【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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