EZ-Japan BLOG since 2017 真・MFC千夜一夜物語

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EZ-Japan ここでもう一押し!

【新製品紹介】MEMSセンサータイプのコリオリ式マスフロー BL100シリーズ

久しぶりのEZ-Japan Decoのここでもうひと押し コーナーです!

 

ブロンコストは、従来のmini CORI-FLOWシリーズで、コリオリ式としては異例の微小流量化へ開発の舵を取ってきました。

 

これは大流量、プラント用がメインと思われてきたコリオリ式流量計の世界では、異端な出来事で、現時点で追従者はなかなかいない状況です。

従来のシリーズでの最小流量はM12ML120シリーズのフルスケール5g/hMFMで最小測定流量は0.05g/hMFCでの最小制御流量が0.1g/hでした。

これはコリオリ流量センサーをステンレスの細管で構成する上での最小流量と言ってよいです。

なぜならばこのレンジで使用するコリオリ式流量センサーの内径は既に0.25mmであり、これ以上のSUSの細管を独自の形状に曲げ加工してコリオリセンサーとして使用するのは不可能だと思えるからです。

 

miini CORI-FLOWのコリオリ式流量センサーの概略図を参照して下さい。

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<出展:youtube Bronkhorst チャンネル”mini CORI-FLOW Coriolis Mass Flow Meter, principle of operation”>


コリオリ式流量センサーの流量式を下図で示します。

既に本ブログでお馴染みの図ですね。

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回転系に発生する慣性力をコリオリ力として取り出す為に、振動系を構築すると、ある周波数で振動するU字配管に流体が侵入すると、その進路の垂直方向へコリオリ力が産まれます。

これには流体がある程度以上の密度が無い場合、流れによって生じるチューブの捻じれ振動数が、強制振動数に対してインパクトを生じないという弱点があります。

その為、微小流量の流体測定には、センサーチューブ自体の径を細くしていく必要があるのです。

ですが、前述の通りステンレス細管では既に限界と思えるサイズ要求であり、更なる微小流量用センサーを開発する上で大きな問題となっていました。

 

ブロンコスト社では、ここでMEMS技術を採用します。

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<出展:ブロンコスト・ジャパン(株)>

 
今までもMEMS技術で作られた流量センサーは数多くありました。

特に熱式ではMEMSセンサーが一つのムーブメントになったくらいです。

それに対してコリオリ式は、以前紹介したISSS社のものが先駆け的な存在ではあったものの、Decoの知る範囲では、今のところあまり存在していません。

  

今回、開発されたMEMSコリオリ式流量センサーは、BL100シリーズという新モデルに搭載されました。

 

新型MEMSセンサー搭載コリオリ式マスフローは更なる微小流量領域に踏み込み、マスフローメータで0.012 g/hのガスおよび液体の測定・制御を達成したとのことです。

これはどこの追従も許さないコリオリ式流量計としての最小流量記録をブロンコスト自身が塗り替えたことになり、すごいことだとDecoは考えています。

 

20191月末に催された国際ナノテクノロジー総合展、オランダ・ハイテク・パビリオンブースのブロンコストコーナーで日本初お目見えを果たしたBL100のデモ機を見せてもらいましたが、サイズ的には一般的なMFCのサイズなのですが、手に取った際のずっしりした重量感がすごく印象的でした。

今まで数多くのマスフローを手に取った経験があるDecoが、その重さに驚いたくらいなのです。

どうやらMEMS化したことで小型軽量化したコリオリセンサーへの外乱=振動影響を防ぐ為の工夫らしく、かなりの重量構造のフレームを採用しているようですね。

構造に関しては、情報が公開され次第、本ブログや計測技術誌の連載で取り上げたいと思っています。

 

 

現在、ブロンコスト・ジャパン()では、評価用デモ機を準備する用意があるとの事です。


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ただし、国産メーカーさんでよくあるような、「評価という名目でマスフローを1台、お客さんに置いていきますよ」ようなものではなく、お客様と守秘契約を結んだ上で最大6か月の評価貸出を行って頂き、その評価結果の開示が貸し出し条件になるとのことです。

 

興味を持たれた方は、Decoまでご連絡を!

早く実物の稼働風景を見たいものですね!

 

 

EZ-Japan ここでもうひと押し by Deco


BRIGHTはいいですよ!

今回ご紹介するのは、ブロンコスト社(Bronkhorst High-Tech B.V.)のマスフロー(マスフローコントローラ&マスフローメータの総称)用表示設定モジュール”BRIGHT"シリーズです。

EL-FLOW Prestige にBRIGHTを装着した写真 ↓
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<出典:ブロンコスト・ジャパン(株)>

「えー、これってマスフローに表示器が付いてるだけでは?」という第一声をよく聞くのですが、これが優れモノなのです。

BRIGHTは確かにマスフローの別付け流量表示&流量設定ユニットです。
ACアダプターに当たる”PiPS"とセット購入いただくことで、マスフローの瞬時/積算流量表示、瞬時/積算警報出力、流量設定(MFCのみ)が利用できるようになります。
つまり、マスフロー専用電源や表示器、設定器は不要になるのです。
マスフローという製品は、スタンドアロンで使えないイメージがあるのですが、このキットを使えば大丈夫です。

表示設定機能付きマスフローは他にもありますが、BRIGHTの優れたところはマスフローのボディと一体型ではないので、その分、大きくて美麗なTFT画面で視認性が非常に良い事、そして直観的な操作を可能にする、わかりやすいキー配置もよいところに挙げられます。

ブロンコストのマスフローほとんどに対応できることも大きなメリットです。
EL-FLOWシリーズのようなIP40対応、IN-FLOW,CORI-FLOWのようなIP65対応、それぞれに合わせたコネクター仕様が準備されています。
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<出典:ブロンコスト・ジャパン(株) 図作成:EZ-Japan>

そして何より大きな利点でありながら、お客様に認知されにくいBRIGHTの利点は、本体のマスフローとRS232通信で表示、操作の信号のやり取りをしている事です。
この事の恩恵は色々あります。
例えばアナログの表示器では面倒であったスケーリング変更作業です。
5000SCCM から 20.0SLMへのスケーリング変更は、表示器のフルスケール値や小数点位置を変える作業が必要でしたが、BRIGHTでは必要ありません。
マスフロー(もちろんブロンコスト製品に限ります)+BRIGHT+PiPS を接続して、100VACから給電すれば、通信が確保され立ち上がった時点で接続したマスフローの仕様を読み込んでBRIGHTは表示スケーリング作業をオートでやってくれるのです。

この説明をある先生の研究室でしたところ、「Decoさん!これは便利だね!!」と先生はすぐBRIGHTの利点に気が付かれました。
研究用途でマスフロをお使いの場合、研究室のすべてのマスフローが常時設置されて稼働している事は少なく、実験で必要な仕様(ガス、流量、圧力)に応じてマスフローを保管庫から出してこられて、それを表示器、設定器等のアクセサリーを接続されて使用されます。
そのマスフローの仕様に合った電源、流量表示器、設定器、ケーブルを用意しなくてはならず、もし何らかの理由で表示器が欠品していた場合は、基準電圧信号、例えば5VDCを入力してスケーリングをマスフローが30SLMならば、30.0という風に合わせこまなくていけませんでした。
こういった複数のアクセサリーの管理は煩雑になりがちです。

でも、BRIGHTは、IP40/IP65仕様でのコネクターの差こそありますが、そこさえ合っていれば極論すれば1台のBRIGHTを複数の違った仕様のマスフローに接続して、すぐ使い始めることができるのです!
これは定置型でないマスフローの使い方が多い研究室などや、工場でもラインに設置されたマスフローの点検校正に基準マスフローをお使いになるような用途では本当に便利な機能と言えます。
しかも、ブロンコストのマスフローをデジタル通信でPCと接続してできる機能のほとんどをBRIGHTで代行することができるのです。

BRIGHTシリーズの中でもB2とB4はオプション取付キットが充実しているので、下図のようにマスフローから離して配管に取り付けることも可能です。
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<出典:ブロンコスト・ジャパン(株) 図作成:EZ-Japan>

マスフロー自体が視認できない設置場所の場合に有効ですね。(延長ケーブルはRS232通信の関係で1m程ですが。)

マスフローの制御はPLC等で遠隔で行うのだが、現場で流量や警報の確認をしたいという用途でもお役に立ちます。
特にIP65対応のマスフロー(IN-FLOWやmini CORI-FLOW)とBRIGHT B3&B4の組み合わせなら、ある程度の粉塵防水性能を必要とされる現場でも使用可能です。

どうですか?
なかなかの優れもののBRIGHTシリーズ、お問い合わせはEZ-Japanまで!

EZ-Japan ここでもうひと押し by Deco

ISO/IEC 17025:2005認定 Bronkhorst® Calibration Centre


ブロンコスト・ハイテック(Bronkhorst High-Tech B.V.)は、EUでトップ、世界でも5本の指に入るマスフローコントローラ(MFC)、マスフローメータ(MFM)メーカーです。
ブロンコストの特長的なところは、マスフロー(MFC,MFMの総称)を製造するだけではなく、校正事業者としての側面もある事です。

しかもブロンコスト校正センター(Bronkhorst Calibration Centre; BCC)はオランダ認証機関(RvA)によりISO/IEC 17025:2005の認定を受けており、認証番号はK 127です。
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【出典:ブロンコスト・ジャパン(株)】

BCCの品質保証(QA)システム、校正方法、技術的能力が検査され、監査され、必要なすべての要件を満たしていることが証明されています。

*ISO/IEC 17025に関して

試験所・校正機関から出される試験結果、校正証明書が、「本当に正しいものなのか?」という疑問に対して、彼らが本当に正しい数値を出す能力があるかどうかを証明する国際規格がISO/IEC17025です。
試験所・校正機関の能力と品質を確認するには欠かせない規格として、支持されています。

ブロンコストは1981年の創業以来の長年に渡るガス用マスフロー(質量流量)・ボリュームフロー(体積流量)校正業務の経験をもとに、BCCを設立しました。


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【出典:ブロンコスト・ジャパン(株)】

*国際MRAに関して
オランダのRvAと日本のNITEとの間には、国際MRA(Mutual Recognition Arrangement)という多国間の相互承認があります。
国際MRA対応認定を受けている校正機関の出した校正結果=校正証明書は、相互に同等な証明書として扱う事が出来ます。
そのベースになるのが、ISO/IEC 17025なのです。
ISO/IEC17025を取得していることが、国際MRAを確かなものとすると言えるでしょう。


BCCは先ず2010年にガス流量校正サービス(調整を含む)の認定を得、流量範囲0.15 mln/min~6200 ln/minにおいて、新規および既存のブロンコスト製マスフロー及び校正装置の校正業務をカバーしました。
2014年にBronkhorst校正センターは新しい場所に移り、作業スペースが拡張されまたことにより、2015年にはブロンコストのコリオリ式マスフローメータ・コントローラmini CORI-FLOWの流量範囲1~200 g/h, 圧力メータ・コントローラEL-PRESSの圧力範囲2.5 kPa~40 MPaの校正に対応致しました。


現在は流量(気体、液体)圧力認定校正事業者として、活動しています。
もちろん認定校正事業者ですから、その対象はブロンコスト製マスフローに限らず、BCCは体積流量(気体、液体)メータと他社製マスフローのガス流量校正にも対応しています。


流量計(マスフロー)メーカーであり、かつ校正事業者でもあるということは、それだけ流量の信ぴょう性(トレーサビリティ)に関する真摯な取り組みを行っているメーカーだという事です。
日本ではあまり知られていない事柄なので、今回はピックアップして記事にしてみました。

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DDDシリーズにニューバージョンが追加されました!

今回のEZ-Japan ここでもうひと押し!は、京都府京田辺市/八幡市にあるotal ystem actory(代表 奥西泰男さん 以下T.S.F.と略記)の新製品 ポータブル加湿ユニットDDDシリーズのニューバージョンをご紹介します。


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 T.S.F.は関西を拠点に長年培ってきたガス制御装置(ガス混合装置・定流量装置・炉体用雰囲気ガス制御装置) 、ガス加湿装置(定露点発生装置・ガスバブリングユニット) 、ガス露点測定装置・水循環ユニット・実験室、研究室の専用ユニット設計・製作から、一品モノの特殊配管部品の製作までを請け負う流体制御一筋!のクラフトマンシップに溢れるユニークな存在です。

そのT.S.F.のラインアップ、ポータブル加湿ユニットDDDシリーズに外部制御機能を搭載した新バージョンが追加されましたので、ご紹介しましょう。

 加湿ユニットとは、簡単に説明すると水を充填したタンクを一定に昇温し、そこに流量制御したドライガスを微細なバブル化してくぐらせることで、あるレベルに加湿したガスを安定供給するユニットです。
本来、加湿ユニットは、ヒーターを巻き付けたタンク、ガス制御ユニット(MFCやフロート式流量計)、ヒーター制御ユニット、バブラー(気泡化)ユニット と、それらを接続する配管に別れており、据え付け工事が終わったら、それなりのサイズで持ち運んだりすることは難しい性質のものでした。
DDD
シリーズは、実験室等での取り回しの良い卓上加湿ユニットの開発を目標に、最新の技術を投入して各ユニット単位での小型化に成功、更に今まで育んできた配管施工技術でW:250mm ×H:170mm ×D:200mm(継手部除く)の筐体に全てを収納することを可能にしています。
加湿ユニットの肝であるT.S.F.オリジナルのバブラー&タンク構造は実績のある先発機種と同構造であり、流量制御にはマスフローコントローラー(MFCを採用して、フロート式流量計やニードルバルブでは難しかった温度・圧力変動影響を受けにくい高い安定性と簡単操作を両立。

パネル操作系はコンパクトなMFC用表示設定器一体型電源を採用することで大幅な制御系のダウンサイジングを可能にしています。

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今回はそれに加え、外部からのガス流量&バブラー温度の制御が可能になっています。

RS485通信対応MFCの搭載により、デジタル通信で外部からガス流量制御を行うことも可能になりました。

側面パネルにはデジタル通信用モジュラージャックが追加されています。

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立ち上げ時にパネル面にある流量調整ボリュームを使って何点か条件出しをした後、遠隔操作でその複数の設定信号を条件に応じて切り替えて操作するといった流れに対応できます。
逆にソフトのエラー等で通信トラブルが生じた場合や、突発的にシステムを再起動しなくてはならない場合には、前面パネル側へ制御の優先権を戻してやって、操作することも可能です。
もちろん前面パネルで操作している間に、デジタル通信で流量のログをとる事も可能になります。

バブラーの温調系も外部からの制御に対応できるよう、前面にヒーター電源と熱電対用の端子台を装備しています。

 

流体制御一筋!T.S.F.の新製品 ポータブル加湿ユニットDDDシリーズのニューバージョンをご紹介させて頂きました。 


お問い合わせはEZ-Japan Decoまで!

無脈動ポンプからマスフローポンプの時代へ!


今回はブロンコスト・ジャパン(株)のスマッシュヒット マスフローポンプ をご紹介します。


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<特徴>


・液種、物性、混合比率が不明、もしくは刻々と変化しても質量流量ベースで安定供給できます!



・環境条件(季節による温度変化)、圧力条件の変化があっても影響を受けません!



・微小流量(最小制御流量5g/min)から幅広い流量レンジを選択可能です!



・脈動がなく、振動音が小さい安定した液体供給が可能です!



・接液部はSUS316L(オプション:ハステロイ)、ギア部品(PPS or PEEK)とOリング(Teflon)で構成、多種多様な液体に対応!



・経年劣化するパーツ(ギア部品とOリング)を交換するだけで、ユーザーでも簡単にメンテナンスできます!



・何よりも市販の微小流量用無脈動ポンプよりも、はるかに安価でご提供できます!

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ブロンコストのコリオリ式マスフローメーター(MFM)&コントローラー(MFC)であるCORI-FLOW & mini CORI-FLOWシリーズは、物性や混合比率が不明な流体であろうと、温度圧力の変動影響を受けない“質量流量”で測定できる優れものです。

ロードセルのような秤と同じ重さをベースにした測定結果が、液体を流しながらリアルタイムで得られます。

ここで得られた質量流量検出値と、予め設定した目標値が一致するようギアポンプの回転数をPID制御で最適に調節して液体を送り出すのが”マスフローポンプ“です。

ギアポンプは静音で、脈動を起こしにくいという優れた特性を持っています。
その回転数を自動的に制御することで、設置環境の通年の寒暖差による温度変化の影響や、ギアポンプ自体の摩耗による吐出量が低下しても、その時点での最適な回転数へフィードバック制御が行われますので、安心してお使いいただけます。

EZ-Japan HPの記事も参照ください。

お問い合わせは EZ-Japan まで

EZ-Japan ここでもうひと押し by Deco


EZ-Japan(イージージャパン)Deco こと 黒田です。 2014年6月開業です。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”として情報発信しています。 日本工業出版「計測技術」誌で”マスフロー千夜一夜物語”の連載中です。
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