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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

マスフローポンプ

真・MFC千夜一夜物語 第250話 マスフローメータ(MFM)の運用に関して その2

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5月号(4/25発売)は誌面の都合で休載となっています。5/25発売の6月号をお楽しみに!

さて、マスフローメータ(MFM)のお話です。
以下にMFMとマスフローコントローラ(MFC)の構造比較図を掲載します。

   
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簡単に言えば、MFMに流量制御バルブを追加したのがMFCです。
でも、それだけではありません。
よくMFMの隣にニードルバルブを一体化した製品があります。
これはMFCとは呼称されず、“流量制御バルブ付きMFM”と呼ばれます。
MFCは流量設定信号を外部から入力し、その値と流量センサーで測定した流量信号が一致するように、流量制御バルブの開度を制御することができるものの事を言います。
下図を見てください。

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MFMで流量測定した結果でニードルバルブ開度を調整して流量制御を行うのはあくまで人間の眼で目視し、脳で判断し、手で操作するというファンクションが介在しています。
それに対してMFCでは目視の代わりに設定信号(SV値)と流量信号(PV値)を比較、判断し、バルブ制御信号(MV値)を可変するという一連の調整計としての流れをMFC自身が行っている。つまり、流量制御バルブを持ち、且つ調整計としての機能を持つものをMFCと呼称しているのです。

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一部のMFMは、この調整計機能を内蔵しているものがあります。
本ブログで何度か紹介しているブロンコスト社のMFMは全てこの調整計としての機能を有しているので、0-10VDC等の制御信号(MV値)を出力できます。
外部信号で制御できる流量制御機器(ポンプやバルブ)を別置きのPIDコントローラーなしで制御できるのです。
つまりMFM+調整計(PIDコントローラ)というパッケージで、特にコリオリ式MFMとギアポンプを組み合わせた”マスフローポンプ(質量流量ポンプ)“という他に例を見ない製品も存在しています。
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【出典:ブロンコスト・ジャパン(株)】
 
MFCという形にとらわれずに、コリオリ式で質量流量測定した結果でダイレクトでポンプを制御することで、流体や環境温度の変化に左右されず、ポンプの回転数を最適化するので無駄なエネルギーを消費しない理想的な質量流量制御ユニットとして、高い評価を得ているそうです。
MFMが活躍している良い事例かと思いますので、紹介させてもらいます。

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





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。

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マスフローポンプを使ってみませんか?

今回はブロンコスト・ジャパン(株)の密かなヒット商品“マスフローポンプ”をご紹介しましょう。
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<出展:ブロンコスト・ジャパン(株)HP>

すでに何度もご紹介している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シリーズですが、物性や混合比率不明=UNKNOWNな流体であろうと温度圧力の変動影響を受けない“質量”という単位で流量を測定できる優れものです。

このコリオリ式センサーを搭載して、流量制御バルブの開度をフィードバックコントロールするのがコリオリ式MFCなのですが、往々にしてその上流には液体を送り出すポンプがあります。
・ポンプは回転数を調節して一定の圧力で液体を送り出そうとしています。
・MFCはポンプの送り出した液体の流量を測定して、設定流量になるようPID制御でバルブ開度(=流路抵抗)を可変させています。
つまりポンプが回転して送り出した液体を、MFCがバルブで制限することで必要な流量を供給しているのですね?
このようにポンプとMFC、実は両方が流体を制御しようとしている事に気が付くと、「あれ?それって無駄じゃないの?」という思いがしてきませんか?
「ならばMFMで測った流量と希望する設定流量が一致するようにポンプの回転数を制御してしまえばいいのではないの?」という発想が出てくるのです。
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そんな疑問にお答えしたのが、この“マスフローポンプ”です。
元々、ブロンコストのMFMは流量を測定するだけでなく、PIDコントローラーを搭載することで外付けの流量制御バルブを動かすことが可能な特長を持っていますので、それを利用してMFMでポンプの制御信号を送り出させます。

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<出展:ブロンコスト・ジャパン(株)>

構成は簡単で、miniCORI-FLOWのMFMとギアポンプをコリオリ式の大敵である振動影響防止用のインシュレーター付ウエイトブロックに載せて、配管で繋いであるだけです。
写真中央のブランクが打ってある分岐は微小流量を制御したいけど、ギアポンプの最低吐出量より小さすぎる場合に、ブランクを取り、ニードルバルブを経由して過剰な量の液体をタンクに戻すバイパスラインを構築するためのものです。(下図参照)

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ここでマスフローポンプの特長をまとめると・・・

・コリオリ式流量測定なので液体の物性や混合比が不明、もしくは途中で変化しても質量流量で液体を安定供給できます!

・質量流量測定&制御なので環境条件=温度や圧力変化の影響を受けません!

・コリオリ式MFM CORI-FLOW & mini CORI-FLOWとの組み合わせで、微小流量から幅広い流量レンジを選択可能です!

・ギアポンプとの組み合わせは、脈動の無い安定した液体供給が可能です!

・ギアポンプとの組み合わせで、ポンプの振動音のない静かな液体供給システムです!

・接液部はSUS316Lとギア部品(PPS or PEEK)とOリング(Teflon)で構成されていますので、多彩な液体に対応可能です!

・経年劣化するパーツであるギア部品とOリングを交換するだけで簡単にメンテナンスできます!

・そして何よりも市販の微小流量無脈動ポンプよりも安価でご提供できます!

製薬、化粧品、食品、及びその関連業界で、既にスマッシュヒットとなってる
ブロンコスト・ジャパン(株)の“マスフローポンプ”

是非一度お試しを!
お問い合わせはEZ-Japanまで。

【EZ-Japanここでもう一押し】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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