マスフローコントローラの測定精度や制御の安定性には様々な外的要因が影響します。しかし、圧力・温度制御における最も一般的な課題は何でしょうか？また、どのように解決できるのでしょうか？
リアルタイムの圧力・温度補正がその答えになります。ブロンコスト社のガスフロー技術マネージャーとして、私はプロセスの効率と歩留まりが安定したガスフローを必要とすることを知っています。このガスフローはサーマ ルマスフローコントローラーにより計測、制御されます。
このブログでは、圧力と温度の制御で遭遇する可能性のある課題を説明し、リアルタイムの圧力と温度補償を使用して流量制御を最適化する方法のヒントを紹介します。
温度・圧力補正の課題
外的要因の例をいくつか挙げよう：
- 温度変動
- ライン圧力の変動
このような変動はガスシリンダー内の圧力低下や複数のフローコントローラー間のクロストークにより発生します。ブロンコストではこれらの問題をどのように解決しているのでしょうか？
マスフローコントローラーとのクロストーク
クロストークとは何ですか？クロストークは通常、複数のマスフローコントローラが同じ配管内に近接して配置されている場合、または同じレールやフレームに設置されている場合に発生します。ガスレギュレーターからのライン圧力は、流量コントローラーの流量要求の影響を受けます。流量計がそのセットポイントを変更すると、ライン圧力に影響を与えます。この圧力変化により、従来の流量制御器の流量測定部は影響を受け、MFCを通過する実際の流量を表さない不正確な流量測定を示します。
流量制御器の公称流量が小さければ小さいほど、並列設置された大型のMFCの設定値変更に対する影響は大きくなる。
静圧補正と動圧補正の違いは何ですか？
静圧補正とは、例えばガスボンベからの圧力がゆっくりと減少するような、ゆっくりとした圧力変化の補正です。圧力トランスミッタをマスフローコントローラに統合し、オンボードの変換アルゴリズムと組み合わせることで、実際の流体特性をリアルタイムで計算することができます。セミカロリーの測定では、密度、粘度、熱伝導率、熱容量が計算に使用されます。圧力と温度の影響を受けて、これらの特性は変化します。 従って、実際の温度と圧力が測定・処理され、正確な流量測定と制御の安定性が得られます。
動的圧力補正は、急激な圧力変化に対する補正です。これは、同じ供給ライン上にある高流量のマスフローコントローラーがセットポイントを変更した場合に発生する可能性があり、「クロストーク」とも呼ばれる望ましくない影響です。このような急激な圧力変化が圧力センサーによって識別された瞬間、バルブ制御はそれに応じて調整され、流量は安定した状態を維持します。
ダイナミック補正、圧力変化に影響されない
オンボード変換による安定した流量制御
搭載された変換アルゴリズムにより、保存された校正液を搭載された100種類のガスのいずれかに変換することが可能です（マルチ流体マルチレンジ機能）。
実際に測定された温度と圧力は、プロセス条件の変化を補正するためにオンボード変換モデルで使用されます。これにより、より信頼性の高い正確な変換と制御の安定性が得られます。
圧力に影響されない」マスフローコントローラーを使用した、よりシンプルなセットアップ
リアルタイム圧力・温度補正を使用する場合の利点
1.まず、改良された正確な流量測定と制御により、最適化されたより一定したプロセス条件が可能となり、プロセスの歩留まりが向上します。
2.第二に、装置が注文されたプロセス条件を正確に提供/満たす必要がないため、設置が容易である。
3.第三に、供給ライン圧力は計器の精度と制御の安定性にとってそれほど重要でなくなるため、より精度の低い部品、あるいは供給ラインの部品を減らす必要がある。これにより、例えば圧力レギュレーターのコストを削減することができます。
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