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2015年4月16日 (木)

真・MFC千夜一夜物語 第185話 MFCで使う用語のお話 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>」という連載も2015年4月号で13回目を迎えさせて頂きました。
これも一重に、本ブログや連載をお読み頂いている皆様のおかげと思っております。
改めてお礼申し上げます。

さて、今回もMFC(マスフローコントローラ)で使う単位のお話です。

・流量単位
既に第182話 MFCで使う単位のお話 その1 や今までの連載で何度か説明していますが、重要な話ですので、今一度大きな声で注意喚起させて頂きます

「MFCで使用される流量単位には、ほんとに気をつけないといけません。」

 

マスフローでよく用いられる単位はSCCM(Standard Cubic Centimeters per Minute)NCCM(Normal Cubic Centimeters per Minute)ですね。
質量流量計であるはずのマスフローでkg/hのような単位が用いられるのは希です。
主に気体に用いる熱式マスフローの用途では、慣習上あくまで温度・圧力を定義した体積流量単位が用いられてきています。
もう一度整理のために、表を掲載します。

150311_03

体積流量単位であるmL/min=cc/minやL/minは温度・圧力を標準状態として定義する場合、圧力は大気圧1atm(1013hPa)を用いることで共通です。
でも、温度条件に関しては0℃、15℃、20℃、21.1℃(70F)、25℃と、国や業界によりまちまち・・・
更にStandard=Sの用い方には問題があり、SCCM/SLMという単位の温度条件が、ある業界では0℃、ところがある業界では20℃というダブルスタンダードが存在します。

例えば半導体業界向けマスフローではSは0℃に定義されています。
ところが、それ以外の一般産業分野向けでは20℃が多いのです。(日本国内の話です。)
この分野での0℃を定義するのはNormal。

日本以外では何種類かの温度条件でのSが確認されています。
このような数種の温度条件を持つSCCM,SLMは大変危険であり、誤って仕様を決めると約7~9%の流量誤差を発生させてしまうという警告をこのブログでDecogは何度かお伝えしています。
このような状況にもかかわらず今まで放置されているのは、SI単位のように公的に管理された単位系に属さないからです。
唯一の公的な文章はSEMI  Standardsにある "SEMI E12-0303 : Guide for Standardized Pressure, Temperature, Density, and Flow Units Used in Mass Flow Meters and Mass Flow Controllers"です。
ここでは半導体分野で用いられる温度・圧力・密度のSに関して定義されており、半導体業界でのStandardは273.15K=0℃であると定義しています。
これを根拠にS=0℃という定義をする半導体産業寄りのマスフローメーカーもありますが、当然主要顧客が半導体ではないメーカーもあるので、このSEMIの指標をもって業界の統一単位という訳にはいかないのでした。
その結果、ユーザーの自衛策としては”SLM@20℃,1atm“という”頭痛で頭が痛いです“的な表現をする以外無いのが現状です。

呉々も「校正温度は何度ですか?」とメーカーや代理店の営業さんから質問されたときは、ちゃんと確認しましょう。
(たまに「何度でもいいです。」、という困った回答を頂きます・・・)

MFCのラベル、もしくは検査成績書を見てください。
もし手持ちのMFCの予備品を手配されるなら、シリアルナンバーを伝えて製造履歴を遡って貰い全く同一の仕様をオーダーするのも手です。
精度±1%を争う話の前に、最初から7~9%流量がずれてしまっていては話になりませんから、気をつけるのに越したことはありません。
泣くのは貴方なのですから・・・

【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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