EZ-Japan BLOG since 2017 真・MFC千夜一夜物語

EZ-Japanブログは、真・MFC千夜一夜物語という流体制御機器=マスフローコントローラ(MFC)の解説記事をメインに、闘病復帰体験、猫達との生活が主なコンテンツです

ブロンコスト・ジャパン(株)

新製品 圧力ポンプ その1

新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の影響で、ブロンコスト・ジャパン(株)さんにもずいぶんご無沙汰だなぁと思っていたある日、ブロンコスト/マスフローのBlogで「新製品 圧力ポンプ」という記事を見かけて、早速資料をもらいました。

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【出典:ブロンコスト/マスフローのBlog より】

ブロンコスト/マスフローのBlog 引用開始)
モデルは3種類ラインナップ:
①1μL/min から 3,000μL/min (3mL/min)
②10μL/min から 30,000μL/min (30mL/min)
③0.5ml/min から 500mL/min

の各流量レンジを≒1:100で選択(ユーザー様でレンジ変更可能)です。
(*流体の粘度や密度によってはレンジ幅が変更になるケースがあります)
ブロンコスト/マスフローのBlog 引用終了)

との記事から、「ふむふむ、内蔵しているのは miniCORI-FLOW だよね~」と察しは付きました。
従来のギアポンプで送る方式(下の写真と図参照ください)では、微小流量対応ができませんでした。

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【出典:ブロンコスト・ジャパン(株)】
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ギアポンプ+miniCORI-FLOWの動作フロー

そこで「液タンクをガスで圧送する方式+コリオリ式マスフローメーターで質量流量測定して、流量制御バルブをフィードバックコントロール」という形かと推測したのでした。

詳しい情報はまた後日お知らせしますが、微小流量を高精度で測定&制御するには、ただ上記の組み合わせをボックスに入れただけでは、難しいのです。
その辺りにノウハウがありそうな気がするので、アフターコロナになったら取材に行ってきますね。

EZ-Japan ここでもうひと押し by Deco

今週はセミコン・ジャパン2019 と KEIO TECHNO-MALL 2019 です!

*今回に限り月曜の朝更新です・・・

今週
12/11(水)-13(金) 10:00~17:00 東京ビッグサイトで催される セミコン・ジャパン2019 のオランダ大使館ブース” Holland High Tech Pavilion " (オランダ ハイテク パビリオン ブース 西ホール No. 5148に、オランダのマスフローメーカーとしてブロンコスト・ジャパン(株)さんが出展されます!
今年は例年開催されている東ホールではないので注意して下さいね!

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<出展:SEMIジャパン>

mini cori-flow ml120
mini CORI-FLOW ML120 <出典:ブロンコスト・ジャパン(株)>

Decoは今回は、企業様での講習会講師を務めたりや、産総研臨海でのSGF-WG04、そして下記の KEIO TECHNO-MALL 2019にも参加しますので会場に居られる時間はあまりないかもしれませんが・・・
できる限りブースに顔を出すつもりです。


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今年も12/13(金) 10:00~18:00 有楽町の東京国際フォーラムでは 第20回 慶應科学技術展 KEIO TECHNO-MALL 2019 が開催されます。

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<出典:KEIO TECHNO-MALL 2018概要リーフレット>

慶應義塾大学 理工学部・理工学研究科の研究成果を広く発信し、共同研究や技術移転など、産官学連携のきっかけとなる出会いの場を提供するイベントです。
出展ブースでは教員の他、各研究室の学生が実物展示やデモンストレーションを通じて、来場者に研究成果のプレゼンテーションを行われます。

JR新橋駅でセミコンの行き来でゆりかもめを利用される方は、お隣りの有楽町駅まで足を延ばして頂けましたら、改札出てすぐです!
今回はDecoは午後、セミコンの帰りに伺う予定です!

皆様、今年も是非お立ち寄りを!

EZ-Japan MFC ニュース 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

真・MFC千夜一夜物語 第245話 バイパスはトラブルの元なの? 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 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。

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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。
 
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MassStream_05s
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。

【あなたにMFCの夜が来る~真・MFC千夜一夜物語】by Deco EZ-Japan

マスフローで言う"繰り返し性"とは?

更新時間がいつもより遅れました。
Decoの住む地区は、昨日の雪でなんと25cmの積雪でした!
朝から除雪に飛び出したのは良いのですが、実は先週末から酷い風邪を引き込んでいた病み上がり=体力ゲージ0状態だったこともあり、すぐに息は上がるは、腰は痛めるは・・・で休息していたという顛末だったのです。

さて、先週の精度に引き続き マスフローコントローラ(MFC)でよく使われる 繰り返し性 のお話です。


・繰り返し性
よく「再現性」という言葉で間違って定義されている事があったこのスペックですが、実は「繰り返し性」の事です。
再現性と繰り返し性の違いを説明しましょう。
繰り返し性に関して、JIS Z 8103では「同一の測定条件下で行われた,同一の測定量の繰返し測定結果の間の一致の度合い」であり、対応英語は repeatability
それに対して再現性は「測定条件を変更して行われた,同一の測定量の測定結果の間の一致の度合い」であり、対応英語は reproducibility 

この二つの言葉の場合、日本語より英語を比較した方がわかりやすいと思います。
マスフローのスペックにあるのは、繰り返し性で、全ての条件を変えずに短時間の内に何度かの測定を行った値が一致する度合いの事であり、ユーザー環境でその条件を変えてしまったらその範囲にあるかどうかはわからない、という解釈をした方が良いのです。

多くのユーザーがMFCに一番期待するのは、精度云々よりも再現性能であることが多いです。
(MFCのメインユーザーの半導体製造装置産業はまさにそれです。)
「ニードルバルブで流量を設定しても、温度や圧力影響で朝と夜、夏と冬で一定のレシピではガスを供給できない、だからMFCで温度や圧力影響のない自動制御でプロセスの安定を望んでいるです。」という声をよく耳にしますし、実際MFCは要望に応える便利な機器なんです。

でも、そういった要望は、先ほどの言葉の意味をベースに考えると再現性の保証と言う意味に近いのです。
メーカーは、MFCをあくまで繰り返し性で保証をします。
ユーザー環境での再現性をどこまで保証するか?というのは難しいことです。
ましてユーザーが使用するシステムでのプロセス再現性をMFCで担保できるのか?という検証は不可能でしょう。
メーカーが保証するとなると、あくまで繰り返し性という言葉で定義せざるをえないとDecoは理解しています。

精度と繰り返し性に関して、ブロンコスト・ジャパン(株)のHPに 言い得て妙な技術文章がありますので、ご一読ください。
↓にリンクを貼っておきます。

精度と繰り返し性 


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引用 ブロンコスト・ジャパン(株) 技術文章 ”精度と繰り返し性”


MFC豆知識 by ”Deco” 
EZ-Japan
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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