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 2018年２月号（1/25発売)掲載「マスフロー千夜一夜物語＜質量流量計の基礎＞」連載第42回は、熱式流量センサーを用いる際のキーワードとなる“コンバージョンファクター(CF)”に関する解説記事です。
さて、マスフローコントローラ（MFC）＆マスフローメーター(MFM)の最大のトラブルは、センサーチューブとバイパス(層流素子)の分流比が何らかの原因で初期値より変化すること・・・というお話をしています。
異物が侵入することで、内径1mm以下のキャピラリ部分に詰まってしまうことが、流量異常を引き起こしてしまうのですが、ではどういった使用方法で気を付けないといけいないのでしょうか？
大きく２つありますので、見ていきましょう。
１つはコンプレッサーやブロワで大気を圧縮して流すラインでマスフロー(MFC＆MFMの総称)を使う場合です。圧縮される空気は当然埃や水分を含んでいます。
コンプレッサーでは、フィルターやドライヤー等でこういったゴミや水分をトラップして、供給先に送らないよう工夫はされているのですが、完全には取り切れません。
特に昨今のPM2.5研究などで用いられる大気捕集装置では、大気を吸引する際に正確に吸引した流量を測定する為にMFMを使用される場合がありますが、大気圧からの吸引である関係上、MFMを含む配管系の圧力損失を極力小さくする必要があります。
ところがMFMの方から見ると、大気中のゴミや水分をできるだけ入れたくないので、吸引する空気に対してフィルターを入れたいところなのですが、フィルターは目が細かくなればなるほど圧損が大きくなってしまう問題が生じます。
そこでよくご提案するのが、スルーフロータイプのインサーションタイプ熱式流量センサーを搭載したMFMです。
インサーションタイプMFM MASS-STREAM 【出展ブロンコスト・ジャパン(株)】
このタイプのMFMは、層流素子による分流構造を採っていませんので、流路に狭細なキャピラリ上のパーツがなく、比較的異物の混入に強い傾向があります。
もちろん比較して強い傾向があるというだけで、異物が入っても全く大丈夫というわけではありません。
整流用のフィルターがMFMの入り口にはありますので、それが詰まっては抵抗が大きくなって流れが悪くなりますし、ヒーターや温度センサーは金属シースで保護されているとはいえ、そのシースに異物が堆積すれば熱伝導率も変化してしまします。
ですが、シンプルな全量測定構造というだけで、こういったバイパスや層流素子が原因で生じる経時的な流量異常問題をかなり軽減できるのは確かです。
また、分流構造のMFMより流路構造がシンプルなので、本体の圧損も比較すると小さく、前述のように配管の圧力損失にシビアな用途には、そもそも向いていると言えます。
また、分流構造のMFMより流路構造がシンプルなので、本体の圧損も比較すると小さく、前述のように配管の圧力損失にシビアな用途には、そもそも向いていると言えます。
【あなたにＭＦＣの夜が来る～真・ＭＦＣ千夜一夜物語】by Deco EZ-Japan
