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2016年5月12日 (木)

真・MFC千夜一夜物語 第216話 ソレノイドアクチュエーターの発熱影響に関して その1

もう一つのMFC千夜一夜物語である日本工業出版さんの「計測技術」誌の「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2016年5月号(4/25発売)で連載23回を迎えさせて頂きました。
今回はMFC(マスフローコントローラー)の周辺機器に関する解説記事となっております。
本ブログと併せて、宜しくお願い致します。

さて、今回からのタイトルはソレノイドアクチュエーターの発する熱の意外な影響です。
連載で何度かMFCのバルブ開度を制御するアイテムとしてソレノイドバルブという言葉が出てきました。
簡単に言えば電磁弁ですね。
いつもの図を見ていただけばその構造がお分かり頂けるかと思います。

 

140709_02

図の茶色い丸が巻き付けられたコイルをイメージしています。
このコイルに電流を流すと磁束が発生し、プランジャー(可動鉄芯)を引き上げる動作を行います。
この仕組みを説明した秀逸なHPを発見しましたのでリンクを貼らせてもらいますね。
タカハ機工株式会社>ソレノイドの動作解説>DCソレノイド

動画のプルソレノイドがそのままノーマリクローズ型のMFCに使用されるもののイメージに近いです。
ただ、MFCの場合、特殊なのは開閉=ON/OFF動作に注力するのではなく、センサーからの流量信号と外部からの流量設定信号を比較して、常にパッシブ にバルブの開度を決めているので、そのON/OFFの中間点で留め置くような動作が圧倒的に多いことです。

以前からMFCに限定した場合のソレノイドの問題は、応答速度ではないというご説明をしてきました。
なぜならば流量センサー自体が熱式であり、熱の伝導を 測定する原理上、応答性能を早くするには限界があるからです。(特に巻線式の場合は、接触して流体温度を測っていないだけに、その傾向が顕著です。)
では、何が問題なのでしょう?
それはソレノイドが発する高熱です。

141104_03

「えっ?ソレノイドのMFCを使っていると火事になるの?」
とご心配されるかもしれませんが、よほどのことがない限りそれはないです。
では、どういった問題が生じるのでしょうか?
次回から解説いたしましょう。

【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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