真・MFC千夜一夜物語 第222話 MFCの制御不良とは? その4

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「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9月号(8/25発売)で連載27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)で水素を使用する際の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、MFCの制御不良のパターンの解説です。
MFCが流量制御できていない場合、その制御異常の内容は何でしょうか?

前回は設定信号(SV値)と流量信号(PV値)が一致しているのに、実流量がずれている場合を取り上げ、ゼロ点のずれが及ぼす実流量への影響に関して解説しました。
実はゼロ点のようにガスをシャットすれば見える異常はまだよいのです。
実際にMFCが制御している流量を検証しないとわからない制御流量と実流量のズレという問題はもっと厄介です。

分流構造をとる巻線式MFCに多いのが、経年変化で配管にたまった生成物などがMFCの内部に堆積し、MFCセンサーと層流素子との分流比を変えてしまった場合です。

160831_01.jpg

巻線式センサーを搭載するMFCは5~10SCCM程度の流量しか流れない細管を流量センサーとして使用しています。
これはセンサー管内の流れを層流にしなくては、流量式が成り立たないからでしたね?
それ以上の流量を流す場合は、層流素子(メーカーによってバイパス、リストリクターとも呼称)というセンサー管と常に一定の分流比率になる流路を設けて、そこへ流しています。
例えば1000SCCMのMFCでセンサーに10SCCM流れるタイプは、残り990SCCMを層流素子で受け持っているわけです。

この分流比が崩れてしまったどうなるでしょう?
簡単に言えば、センサーの出力10SCCMの時、流量出力は1000SCCMになるように調整されているのに、実際センサーでは10SCCM流れているのに、層流素子は980SCCMしか流れていなければ、990SCCMの実流量をMFCのセンサーは1000SCCMとして流量出力してしまうことになります。
実際はMFCに侵入してくるのは粒径の細かな異物ですから、都合よく層流素子に詰まるだけではなく、流量センサーにも堆積しているかもしれません。
こうなると1:99だった先ほどの分流比は?:?です。
逆に反応性の高いガスを流すラインでは、パージが不十分で残留したガスと配管内の水分が流量センサー部の80~100℃という高温部ですくすくと反応しているかもしれませんね。

このようなMFCの実流量異常は、MFCのからの流量信号を見ていても判断できません。
ある日、プロセスでエラーが出て、初めて気が付くパターンが圧倒的です。
こういった場合はMFCメーカーに戻していただいて、流量基準器とトレサビティの取れている流量計で測ってもらい、更に分解して内部を調べてもらうのが王道と言えます。
ただ、MFCメーカーさんも多忙で、すぐには対応してくれないかもしれません。
そういった場合に、ユーザーサイドで実流量を検証する普段がないのか?に関しては、次回、ご説明しましょう。

【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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08-30 20:15

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08-28 16:08

パンテック 第2回ピザ祭り

暑いですね。
ここ数日、営業車(という名前のピンクの軽)で走りまわていたのですが、ウインドウガラスを通しての熱線に、クーラーが負けそうで、腕や顔をジリジリ焼かれそうです。
日々新しくご紹介できるマスフローや流量計の新ネタを仕込んでおりますので、今しばしお待ちくださいね。

さて、昨日の夕方都内から戻り、遅い昼食兼夕食をパンテックさんで買ったら、こんなチラシを頂きました。

160827_01.jpg

第1回のピザ祭りがや大変好評だったようで、夏の終わりに2回目のピザ祭りを実施されるそうです。
8/28(日)ですね!

ピザの内容はどうなるのでしょうね?

パンテックさんのFacebookやTwitterを確認してみてくださいね!

さいたまで美味しいパンに出会うなら、パンのセレクトショップ パンテックさん

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マランツのCD-95を愛聴していた身からすると、興味深いですね。 https://t.co/YrhHZaFJ8M
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08-14 17:43

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08-14 11:19

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RT @hello_pantech: カナン牧場さん夏季休暇のため、食パンの入荷は18日(木)となりますのでご了承ください🍞🍞🍞
08-11 06:43

RT @hello_pantech: 誠に勝手ながら、明日11日(木)から15日(月)まで、パンテックの夏休み🌻とさせていただきます🐠🐬🍉🌴来週からまたお会いできるのを楽しみにしています😊🌟
08-11 06:43

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RT @aso_kamo: 昔からお世話になっている音楽スタジオの看板犬(10歳)に妹猫(0歳)ができた。犬は猫のことが好きで好きでたまらないらしく、こまめに世話をしていた。ところが最近、犬の様子がおかしい。おっぱいが腫れている。診断結果は想像妊娠。猫を自分の子と思ってお乳まで…
08-10 05:48

RT @nikkei_bizdaily: 半導体製造装置大手7社の2016年4~6月期決算が9日出そろった。スマートフォン市場向けが減速するなかでも、日立ハイテクノロジーズなど4社が先行きの業績予想を上方修正。3次元半導体を製造する装置の需要が盛り上がっている。https://…
08-10 05:46

RT @hello_pantech: アマチアスをご覧になってくださった皆様、本当にありがとうございました😊🙏私も皆様のおかげで楽しむことができました💕今後もパンテックをよろしくお願いいたします🌟 https://t.co/HixgPtS8Ib
08-10 05:38

真・MFC千夜一夜物語 第221話 MFCの制御不良とは? その3

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8月号(7/25発売)で連載25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)と手動流量制御弁(ニードルバルブ)との関係の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、MFCの制御不良のパターンの解説です。
MFCが流量制御できていない場合、その制御異常の内容は何でしょうか?

2.設定信号(SV値)と流量信号(PV値)が一致しているのに実流量がずれている場合
1と違いMFCは正常に動作している(はず)にも関わらず、流量がずれてしまっているというパターンですね。
例えば100SCCM設定でSV値が入力されていて、MFCからのPV値が100SCCMで出力されているにも関わらず、実流量を測定したところ、90SCCMしか流れていなかった!という場合です。

これは実は難題です。
たいていこのような問題が生じた場合、「MFCが悪い!」と言われやすいのですが、そうとも限らないのです。
MFC自体の流量制御に問題がある場合と、実流量を測定した機器の問題の場合、双方に問題が無いにも関わらず、配管等の設置条件が問題の場合の大きく3つに切り分けられます。

では純粋にMFCが悪い場合を、説明しましょう。
SV値とPV値が合致していて、MFCには問題が無いように思える状況ですが、ここでまずチェックしたいのはMFCのゼロ点です。
以前の連載で解説しましたが、MFCをフルクローズした際に0であるべき流量信号が、プラス方向やマイナス方向にふらふらとずれている場合があります。
例えば残留しているガスが抜けきっておらずMFC内部が均圧になっていない場合や、残留ガスが分子量の大きいもので、それがセンサーチューブの高温部で温められてサイフォニングを起こすなどの色々な原因はあるのですが、そういった一時的なズレではなく、MFCの熱式流量センサーで用いられている上流下流で対になっている測温抵抗体の抵抗値が経時変化でずれてしまい、バランスを崩している場合は、定常的にゼロ点がずれた状態になってしまいます。
そのゼロ点を修正せずに、そのままガス制御を行った際に、こういった不具合が起きます。
下にそのイメージを図示しました。
160810_01.jpg

あくまでイメージ図なので「流量制御を行っているときに、ガスをシャットしている時と同じだけ流量の起点であるゼロが本当にずれていることになるのか?」という疑問は織り込んでいません。
感覚的にゼロ点がプラス方向、マイナス方向にずれた場合の、実流量影響をご理解いただけたらと思います。

この問題はMFCのセンサーの経年劣化により生じます。
通常はゼロ点再調整やゼロリセットスイッチを押すことでゼロ点=流量0に合わせなおしてもらえば大丈夫です。
こまめにゼロ点リセットをしていただいても、またずれていく場合は、メーカーさんにオーバーホールに出してセンサーを新品に変えてもらうことをお勧めします。
こまめな保守メンテナンスがMFCの流量制御性能を延命させてくれるということですね。

【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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ジャンル : ビジネス

08/08のツイートまとめ

Kuroda_EZJ

RT @hello_pantech: 店長が生出演します🌟🍞🌟
08-08 22:08

RT @hello_pantech: 明日、『アマチアス』に出演します!お時間合う方はぜひご覧ください😊✨ https://t.co/g3eQYsv4Tg
08-08 22:08

RT @BronkhorstJP: ブロンコスト/マスフローのblog : マスフロー+インバーター+ポンプ https://t.co/o468ndMpth https://t.co/Ru3nAPkerN
08-08 22:06

RT @BronkhorstJP: ブロンコストの製品案内、便利な機能、トラブルシューティングなどについてまとめたメールマガジンを月に1~2度配信しております。購読をご希望の方は、お問合せフォームより「メールマガジン購読希望」とお寄せ下さい。https://t.co/3kE
08-08 22:05

RT @Hikoujima95: *焙煎出来立て情報・H28,8月7日*本日のお勧めは【ブラジル シティロースト】です。ほどよい苦味でアイスコーヒーにも合います。そのほか数種類出来立てです‼︎ https://t.co/QdD6PrFYzX
08-08 03:14

08/06のツイートまとめ

Kuroda_EZJ

RT @saitamajin7: 大宮エキュート内の飲食店!仙台牛タンのお店「利休」です!牛タンも旨味が濃厚でもちろん美味しいのですが、スープや付け合わせの白菜も最高!アッサリしてるのでお肉が苦手な方もいけちゃうと思います! https://t.co/3A1FBzkoQp
08-06 22:29

RT @Yam_eye: たいへん良記事 #今日からフリーランスの人へ “やっぱ大変だわ。フリーランスのヤバいリアル” by @chlorine0528 https://t.co/RraEOGhAjp
08-06 22:29

RT @Yam_eye: からくり人形師の九代目玉屋庄兵衛さんは事故で右手甲を骨折した時に「右手でよかった」と言った。「右手ならノミを縛りつければ仕事はできるけれども、材料を持つ左手をケガしたら仕事にならない」と。支え手の大切さ。 #器用になりたい人へ
08-06 22:27

08/05のツイートまとめ

Kuroda_EZJ

RT @BronkhorstJP: FAQにRD, FSの差異、mol%, vol%, wt%の差異についての解説を追加しました。https://t.co/9EuvQ4ak0v
08-05 18:03

RT @Hikoujima95: *焙煎出来立て情報・H28,8月5日*本日のお勧めはタンザニア産【モンジュールケント】シティローストです。柔らかい苦味をお楽しみいただけます。そのほか数種類出来立てです‼︎ https://t.co/wcbWMeQsSl
08-05 18:03

RT @BronkhorstJP: ブロンコスト/マスフローのblog : [FAQ]マスフローの在庫はありますか? https://t.co/cQ4Qqzbo4k
08-05 18:03

08/04のツイートまとめ

Kuroda_EZJ

RT @BronkhorstJP: ブロンコスト/マスフローのblog : 気化器バルブアッセンブリー https://t.co/pmLFktkYeO https://t.co/7tobAVgQGH
08-04 12:11

08/03のツイートまとめ

Kuroda_EZJ

RT @BronkhorstJP: 工業製品のオンライン見本市”DirectIndustry”に出展中です。Mass Flow ONLINE製品を含む弊社製品の概要を閲覧頂けます。https://t.co/y5nCUFpLIm
08-03 23:02

RT @BronkhorstJP: ブロンコスト/サービスのblog : フィルターの圧損 https://t.co/9F1xOQHUmA https://t.co/NqcbsJ5vua
08-03 23:01

08/02のツイートまとめ

Kuroda_EZJ

RT @BronkhorstJP: ブロンコスト/マスフローのblog : 「TiCl4」用液体MFC https://t.co/Uz8NBBzeCX https://t.co/yN7ekTpPfq
08-02 12:30

08/01のツイートまとめ

Kuroda_EZJ

RT @BronkhorstJP: ブロンコスト/マスフローのblog : マスフローの挙動 https://t.co/vDVGPBt21a https://t.co/4MAV8Wal1x
08-01 17:20

RT @BronkhorstJP: ブロンコスト/サービスのblog : マスフローへのオイル混入 https://t.co/b9by19BRsz https://t.co/cshfUG4hQZ
08-01 17:20

RT @Hikoujima95: *焙煎出来立て情報・H28,8月1日*本日のお勧めは【ケニアマウンテン】シティローストです。柔らかい苦味をお楽しみいただけます。*今月のまめ*【 マウントハーゲン】ハイローストです。夏向きの爽やかな味わいです‼︎ https://t…
08-01 17:20

元横綱・千代の富士の九重親方が死去 | NHKニュース https://t.co/odGeMOLtg1 子供時代の横綱が相次いで亡くなったのが、ショックです。膵臓がんだったんですね。ウルフ の愛称が似合う名横綱でした。人気にあやかりキン肉マンにもウルフマンが出てたよね。
08-01 06:42

プロフィール

EZ-Japan(イージージャパン)代表 黒田 誠

Author:EZ-Japan(イージージャパン)代表 黒田 誠
MFC千夜一夜物語のDeco こと 黒田 誠 です。
2014年6月より流体制御機器マスフローコントローラーを中心に”流体制御関連の万(よろず)屋”EZ-Japan(イージージャパン)として開業いたしました。

流体の流量・圧力・温度に関わる計測・制御技術の伝承と、新技術のご紹介を行うエバンジェリスト(伝道師)の仕事を生業といたしております。

日本工業出版さんの「計測技術」誌で”マスフロー千夜一夜物語”の連載を続けさせて頂いています。

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