生活が主なコンテンツですKv値2019年06月25日08:00MFCのKv値(Cv値)を聞いても意味がありませんカテゴリDecoのマスフロ徒然日記ezj_deco02Comment(0)徒然日記なのですが、本人が思ったより扱いが難しくて、そのまま放置していました。いう言葉を御存知かもしれません。“でも、マスフローコントローラ(MFC)の場合、これらの容積係数の分だけ必ず流量が取れるわけではないので、そこのところは要注意です。書いたのですが・・・この後も結構、聞かれることが多いのです。それも、流体制御の初心者ではないような方々から・・・これは書こうかなと思ったので、ここで簡単にお話ししておきます。意味はない事はないのですが、それはMFCを全開にしてパージするときくらいで、それすらソレノイドアクチュエーターのMFCなら、経時的にコイルから発熱が大きくなることで、アクチュエーターの推力がダウンするので、やはり正確な値とは言えなくなります。ピエゾの場合は、熱へ変換される事がほとんどないのでいいのですが、そもそもリフト量が小さいアクチュエーターなのでバルブ全開モードでもそのKv値(Cv値)分で流せる流量はたかが知れています。パージが必要ならば、かならずMFCをバイパスする配管を設置してください。通常制御時になぜKv値(Cv値)の情報が役に立たないか?というと、先ほどの文章に答が書いてあるのですが、MFC通常流量制御時はKv値(Cv値)よりはるかに下の流量レンジで制御しているからです。「では、この設定流量時のKv値(Cv値)なら出せるだろう!」と、お聞きになる方もおられます。出せない事はありませんが、やはりあまり意味はないかと・・・MFCに搭載される流量制御バルブは、ある電圧信号VS開度での流量曲線を示す比例制御弁、電動モーターバルブとは異なった配管制御部品です。異なるのは構造のことではなく、その役割の事です。流量センサーからの流量信号(PV値)と設定信号(SV値)を比較し、それらが同値になるようバルブ制御信号(MV値)を可変させるのがMFCなので、MFCの役割は流量を制御する事であり、そこに搭載されている流量制御バルブに求められるのは、ある値のバルブ制御信号を得たら器差なく同じKv値(Cv値)になるようにそれを制御する事ではないからなのです。MFCはMFCの中で調整計をもっており、自身でフィードバック制御をするものであること、MFCのPID制御を活かしたまま、外部からPID制御でSV値を与えて制御しようとする間違いをおかした際にも直面する理屈なのですが、MFCが何たるか?を、理解いただく上で一番重要なところです。2019年3月号(2/25発売)では、マスフローコントローラ(MFC)の流量制御バルブのアクチュエーターとしてソレノイドを搭載したMFCの使用上の留意点を解説しています。アルゴン(Ar)アルゴンは不活性ガスの代名詞のようなガスですね?。アルゴンのネーミング由来が、ギリシャ語でelgon「働く」という言葉に否定語のanを付け「働かない:=不活性な」という造語であることからもうかがえます。実はニートなガスだったんですね、アルゴンは。アルゴンはヘリウム、ネオン、クリプトン等と同じ希ガスですが、液体空気からの分留で容易に得られるため、比較的入手しやすいガスで、半導体製造工程ではスパッタ装置を始め各種工程で使用されていますし、分析装置では試料のキャリアガスとして、そしてアルゴン溶接では溶接中の酸化を抑える保護ガスとして各業界で幅広く活躍しているガスなのです。【出典:ブロンコスト・ジャパン(株)】マスフローコントローラ(MFC)にとって、アルゴンは窒素と並んで制御しやすいガスなのですが、少々厄介なところがあることはあまり知られていません。実はアルゴンとヘリウムのコンバージョンファクタ(CF)は近似していて、だいたい1.4近辺です。この2種のガスを切り替えて一つのMFCで流量制御できるか?というと大間違いなのです。それはバルブ側に原因があります。流体としてのヘリウムとアルゴンは、バルブ部のオリフィスを通過しやすさで比較すると、必ずしも同じではないのです。ここで重要になるのは、密度です。kg/m3しかありません。kg/m3もあるのです。バルブでよく使われる容量係数であるKv値の式に当てはめて、あるバルブオリフィスを選定した場合に、同じ圧力・温度条件でヘリウムとアルゴン、2つのガスを流した時に流れる流量比を計算すると、ヘリウムの方が3倍以上多く流れる結果が出てしまいます。(MFCの場合、このKv値、もしくはCv値でバルブオリフィスの全開流量を算出しても、全開流量がそのまま流量制御フルスケール流量ではないのですが、目安にはなります。)つまり同じバルブ設定ではこの2つのガスは流量差が大きすぎて、同じように制御できない可能性が高いということです。ヘリウム用のMFCでアルゴンを制御した場合、低設定流量の制御は問題ないが、設定を高くしていくとどこかのポイントで流量制御が頭打ちして流れなくなってしまい、SV値(流量設定値)>PV値(流量出力値)という現象が発生してしまいます。応急処置としては、アルゴンの供給圧力を上げることで、なんとか流すことができることもありますが・・・やはりCFが似通っているからという理由だけで、他のガスを流すのは様々なリスクがあると考えて下さい。アルゴンのような重いガスとヘリウムのような軽いガスは、そもそも流量制御バルブの選定が異なって当然という認識を持ってくださいね。:MFCマスフローコントローラアルゴンArKv値ヘリウムHeコンバージョンファクタCF流量頭打ちTweet2018年05月29日11:17【用語解説】Cv値とKv値カテゴリMFC豆知識ezj_deco02Comment(0)日本ではバルブのサイジングでCv値という言葉が良く使われます。それに対して、ブロンコストのようなEUのメーカーが用いるKv値というのもありまして、よくわからないよ!というご質問があったので、簡単に解説しましょう。