ブロンコスト/マスフロー/サービスのBlog

マスフローメータ・コントローラを扱う会社のセールスエンジニアのブログ。流量計やコントローラのトラブル対応、点検・修理・改造・再校正事例など、サービス事案を中心に綴っていきます。
関連リンク
ブロンコスト・ジャパンWebサイト:https://www.bronkhorst.jp/
ブロンコスト/マスフローのBlog:http://blog.livedoor.jp/mfm_mfc/

マスフローメータやマスフローコントローラを設置する場合は、様々な要素を考慮して設置場所・設置姿勢を決める必要があります。

・気泡が溜まりにくいこと(液体測定・制御用)
・ダスト・ミストが機器に集まりにくいこと
・センサやバルブの構造上、ゼロ点ずれなど測定・制御に影響しにくいこと
・設置場所の環境(空間や配管レイアウト)を踏まえ、現実的に設置可能であること

流体やプロセス環境によっては、
コリオリ流量計設置姿勢
上下逆、
コリオリ式流量計設置姿勢
横倒し、
コリオリ式流量計
正立、など、最適な設置姿勢は機器のラベルの上下とは関係なく決定頂けます。

流れ方向サイン
いずれの場合も、機器本体に記された流れ方向(FLOW⇒)を間違えないようご注意下さい。
ブロンコスト製品の設置姿勢については、ブロンコスト・ジャパンにお問合せ下さい。

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ブロンコストのデジタルマスフローメータ・マスフローコントローラの流量単位は、フリーソフトウェアFLOW-PLOTをご利用頂くことで変更可能です。手順書を掲載致しましたので、こちらよりご覧下さい。

flow_unit_modification
※こちらは手順書のスクリーンショットです
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マスフローメータ(MFM)やマスフローコントローラ(MFC)の仕様を詰めていく際、流量の単位について十分に確認しておくことが重要です。

流量単位は、
・質量流量(kg/h, g/min, mg/sなど)
・ノルマル体積流量(ln/min, mln/min, m3n/h, sccm, slmなど)
・スタンダード体積流量(ls/min, mls/min, ccs/min, m3s/hなど)
などがしばしば用いられます。

・質量流量…質量は温度・圧力が変わっても変化しないので、「基準となる条件」の合意は不要です。
・体積流量…体積が温度・圧力が変わると変化します。特に、気体の場合は顕著です(ボイル=シャルルの法則、ゲイ=リュサックの法則等)。従って、基準となる温度・圧力を決めておく必要があります。

頻繁に用いられるのは、ノルマル・スタンダードの2通りです。
・ノルマル体積流量…0℃ & 1013 hPa(a)基準で、通常は体積の単位に"n"または"N"を付けます。
・スタンダード体積流量…20℃ & 1013 hPa(a)基準で、通常は体積の単位に"s"を付けます。
※slm, sccmは0℃ & 1013.25 hPa(a)基準ですが、分野により20℃基準等温度が異なる場合があります。

ボイル=シャルルの法則によると気体の堆積は温度に比例するので、同じ量(質量・モル数)の理想気体をノルマル・スタンダード体積流量の双方で表すと、

ノルマル:100 ln
スタンダード:100 × (293.15 K ÷ 273.15 K)≒107 ls

となり、約7%の差が生じます。これは通常は無視し難い差異ですので、基準温度・圧力の確認は重要です!


ブロンコスト・ジャパンのWebサイトの「ボリュームフロー(体積流量)とマスフロー(質量流量)」にも詳細な説明がございますので、ご覧下さい。
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お客様がお持ちの基準器とくらべて、ブロンコストMFCの流量がだいぶ違う・・・
とのご連絡を頂きました。

かなり差があるとの事でしたので、いろいろお話をお伺いしたところ、
- お客様の基準器は20℃、1気圧基準
- ブロンコストのMFCが0℃、1気圧基準
と、基準温度の違いによる差が出ていたと判明しました。

マスフローを製造するときには明確に s(スタンダード=20℃)やn(ノルマル=0℃)など
ご指定頂く必要がございます。これを間違えますと・・・

CO2の場合:
CO2


基準温度によりかなりの差が出てしまう事となってしまいます。



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防爆、高温、高圧、高差圧、大流量、腐食性流体、超臨界流体、高粘度流体などの特殊用途向けに、ブロンコストではマスフローメータとエア駆動弁を組み合わせたマスフローコントローラをご提供させて頂く場合がございます。
cori-flow with badger tm
(コリオリ式マスフローメータM54/M55とエア駆動弁の組合わせ例)

エア駆動弁は、I/Pコンバータに駆動用エアを供給して頂かないと動作致しません。初回運転時や、暫くお使いにならなかった後など、「バルブが動かない!」「ガス(液体)が流れない(または、流れたまま止まらない)!」とご連絡頂くケースの多くが「駆動エアを供給していない」「駆動エアの供給量・圧力が不適」です。

電磁弁搭載のマスフローコントローラに慣れ親しんだ方にはあまり馴染みがないかもしれませんが、エア駆動弁へのエア供給をお忘れなく!

なお、エア供給圧力は仕様書や取扱説明書に記載されている筈ですが、もしご不明の場合はブロンコスト・ジャパンにお問合せ下さい。その際に、マスフローメータまたはコントロールバルブに記載の型番・製造番号をお知らせ頂くとスムーズです。
詳細はブロンコスト・ジャパンにお問合せ下さい!
https://www.bronkhorst.jp/jp/about_bronkhorst/contact_us/
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ブロンコストでは、マスフローメータ・マスフローコントローラ等の機器の出荷前に耐圧気密テストとヘリウム(He)リークテストを実施致します。

証明書のご要求がない場合には書面での提示は致しませんが、機器のラベルにテスト済みであることを提示しています。

(左:EL-FLOW Base, 実施圧力8 bar(g)、右:ES-FLOW, 実施圧力150 bar(g))
testpressure-2testpressure-1

テスト圧力は原則として、運転圧力(P1上限)の1.5倍です。ただし、最小8 barです。

EL-FLOW Baseの定格圧力は1 MPa(g)ですが、実際の運転は耐圧気密テストのテスト圧力から安全マージンを引いた値以下での運転をお願い致します。

逆に、機器製造前にお知らせ頂いた運転条件(上の例ではP1=0.2 MPa(g))を超える圧力での運転が想定される場合、予めお知らせ頂けますようお願い致します。
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お客様より、マスフローコントローラの動作が不安定とご連絡を頂きました。

除染告知書には、本来ご使用の流体(ガス)、パージに使ったと思われる不活性ガスの他に、溶剤(液体)の記載が…

念のため分解前にお問合せしたところ、「動作が不安定になったため、機器の汚れをとるために溶剤を流し込んでから窒素パージした」そうです。

バイパスタイプのマスフローコントローラには、下の動画でお分かりいただけるかと思いますがセンサーチューブや層流素子(LFE)など細かい部品が多様されております。



この中に液体が入ってしまうと、なかなか取れずに動作不良を起こしてしまいます。
加えて、溶剤はシール材質の破損にもつながり得るため、推奨致しません。

ガス用MFCはガス用に設計されております(一部の液体対応品を除く)ので、液体を流し込むことはNGとお考え下さい。

当初発生した動作不安定の原因は不明となってしまいましたが、溶剤で損傷・汚染されたほぼ全ての部品を新品に交換し、再校正・動作確認し作業完了となりました。

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ブロンコストのマスフローコントローラ・マスフローメータの多くは、ネジ込みタイプの継手を取り付けております。

damaged_connector

動作不安定のため点検・修理にお送り頂いたマスフローコントローラをガス配管に接続しようとすると、ネジが途中でとまってしまいます…。

よく見ると、ネジ山がつぶれてしまっています。1/4"の継手に、お手元にあったサイズの異なるナットを無理やり取り付けてしまったようです。

安全にも関わる出口配管の固定用部品ですので、他の部品交換とあわせて継手も新品に交換します。

なお、ご報告頂いていた動作不安定の原因については別の記事でご紹介致します。
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マスフローメータ・マスフローコントローラの点検・修理・再校正の際、機器が有毒な化学物質で汚染されたまま返却され、十分な告知も頂けない事例がございます。

今回は、ガスが流れているのに流量指示が出ない、ということで、センサー詰まりの疑いで機器を返却頂きました。

除染告知書には、ガス名(純ガスで、常温常圧では液化するようなものではありません)の記載があり、不活性ガスでパージ、「汚染なし」とのことでしたが…

unknown_fluids

分解してみると、揮発性の臭い液体が…。

お客様に確認してみたところ、芳香族化合物が流入し得るプロセスで、機器が汚染されている可能性はあるとのことです。

作業員の安全および設備・機材の保全のため、マスフローメータ・マスフローコントローラに危険な物質(有毒物質・有毒物質・爆発性・可燃性・腐食性など)が付着している可能性がある場合、必ず通知頂くようお願い申し上げます。

なお、機器の修理にあたり、多くの部品の交換や洗浄が必要となりました。

機器の保全のため、インラインフィルタやミストトラップを上流側に設置することをお薦め致します。
また、逆流が発生し得るプロセスでは、下流側にもインラインフィルタやトラップの設置をご検討下さい。
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FLUIDAT(R) on the Net (FOTN)はブロンコスト製品のユーザー様向けのオンラインデータベース・計算ツールです。

FOTN

多数の気体および液体の特性(比熱・熱伝導率・密度・粘度など)のデータを掲載しており、ブロンコスト製品のお客様はご登録頂くと無償でお使い頂けます。

・ガスコンバージョンファクタ計算
・コリオリ式製品圧力損失計算
・フィルタ圧力損失計算
・蒸気圧曲線
・物性データ表(密度・粘度・熱伝導率・比熱等)
…その他、多様な機能がございます。

テストモード(空気と水のみ)では、ご登録なしでデータベースを試用頂くことが可能です。
https://www.fluidat.com/default.asp
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防爆マスフローメータ・コントローラと併用するE-7000にて、ゼロ点の調整が可能です。

e-7000_zero

操作手順については取扱説明書をご覧になるか、メーカーにお問合せ下さい。
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ブロンコストでは、旧モデルの点検・修理・再校正も実施できるよう、製造・販売終了後も部品を保有しております。

F-111C
F-201C
F-201AC
F-202C
M52
M53
etc.

現在カタログやWebサイトに掲載されていない製品についても、修理可否をお気軽にお問合せ下さい。
ブロンコストお問合せフォーム→ https://www.bronkhorst.jp/jp/about_bronkhorst/contact_us/
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ブロンコストのサーマル式マスフローメータ・マスフローコントローラ(IN-FLOW CTA, MASS-STREAM)の入口側には整流用のメッシュ(メッシュスクリーン)が取り付けられています(動画開始から約1分頃に断面図が現れます)。



このメッシュはゴミ取り用フィルタではありませんので、機器の上流側にインラインフィルタを設置することをお薦めしております。

しかしながら、実際にはメッシュスクリーンにゴミが溜まってしまう事例が多くあります。

mass-stream_mesh-screen-2

mass-stream_mesh-screen-1

「このフィルタを取り外す(取り外したまま運転する、取り外して清掃する)ことは可能ですか?」というお問合せをよく頂きますが、このメッシュスクリーン(ダスト除去用のフィルタの役も担いますが、これだけではありません)を取り除いてしまうとフローパターンが悪くなり、また脱着してしまうと再校正が必要になります。

なお、メッシュスクリーンが汚れてしまうと精度は悪化しますが、比較的高い繰り返し性は保たれる傾向にあります。
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ブロンコストの電源付き指示設定器E-7000シリーズ(時々、マスフローの「コントローラ」と呼ばれているもの)の電源故障が発生し、修理依頼を頂きました。

現品を見てみますと、リアパネルが歪んでいます。
E-7000_panel

側面から見てみると、本来は廃熱孔と平行に設置されている筈の電源モジュール(内部の銀色の部品)が前傾しています。
E-7000_case

E-7000のケース内には表示パネルやケーブル等部品が詰められており、電源モジュールが前傾していると他の部品に想定外の熱や力を加える可能性もあります。電源モジュール交換とあわせ、リアパネルも交換させて頂きました。

なお、マスフローコントローラ(MFC)の「コントローラ」と呼ばれることもあるこれらの機器を、メーカーでは指示設定器、指示調節計、表示器、表示設定器などと呼んでいます。流量制御のためのPIDコントローラはMFCに内蔵されていて、これらの機器は電源供給、設定値をMFCに送る機能、MFCからの信号を受け流量を表示する機能を担っています。
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Kv値とCv値の関係は、Cv / Kv = 0.865です。

ブロンコストのWebサイトに掲載されているMFCのKv値について換算してみると、

T15+F-003BI 最大Kv=6.0 ... Cv=5.2
T14+F-003AI 最大Kv=1.5 ... Cv=1.3
T14+F-004BI 最大Kv=1.0 ... Cv=0.87
T13+F-002AI 最大Kv=0.40 ... Cv=0.35
T23/F-202BB 最大Kv=0.35 ... Cv=0.30
T13+F-004AI 最大Kv=0.30 ... Cv=0.26
T20/T21/T22/F-201AB/F-201CB 最大Kv=0.066 ... Cv=0.057

Kv値で記載されていると直感的に分かりにくいかもしれませんが、マスフローコントローラ(電磁弁搭載)のCv値としてはかなり大きいと思います。

これら以外にも、Cv値25クラスのエア駆動弁を組み合わせたマスフローコントローラもございます。
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ブロンコスト・ジャパンは下記の展示会に出展を予定しております。皆さまのお越しをお待ちしております。

第55回燃焼シンポジウム
開催期間:2017年11月13日(月)~15日(水)
主催:一般社団法人 日本燃焼学会
会場:富山国際会議場(富山県富山市)

SEMICON Japan 2017
開催期間:2017年12月13日(水)~15日(金)
主催:SEMI ジャパン カスタマー・サービス
会場:東京ビックサイト(東京都江東区)
ブース:#1612 オランダ大使館ブース(the Holland Hightech Pavillion)内


なお、展示会の出展予定はWebサイトの"展示会カレンダー"にてご案内しております。こちらもご覧下さい。https://www.bronkhorst.jp/jp/news/trade_show_calendar/
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既設マスフローコントローラ・マスフローメータの継手サイズが分からない、というお問合せを頂くことがあります。

前任の方が購入された機器で仕様書等が受け継がれていない、装置や設備に搭載されていて詳細仕様が不明、などです。

機器の交換や移設などで継手サイズをお知りになりたい場合、

(1) 仕様書にて
お手元の仕様書や設計図、図面等にて確認頂くのが確実ですが、担当者交代などで入らない場合があるようです。

(2) 型番から
ブロンコスト製マスフローメータ・コントローラの側面などには、製品の型番・製造番号・運転条件・計器符号(タグ番号)などを記載したラベルが貼り付けられています。入口・出口継手は型番中に2桁の数字(入口・出口各1桁)で示されています。
例:
F-201AV-...-33-V (33=入口・出口とも6 mm OD食い込み継手)
F-111B-...-22-E (22=入口・出口とも1/4" OD食い込み継手)
F-110C-...-11-K (11=入口・出口とも1/8" OD食い込み継手)
F-002AV-...-45-V (45=入口は12 mm OD, 出口は1/2" OD食い込み継手)
F-013AI-...-69-V (69=入口は20 mm OD食い込み継手, 出口はその他(9))
9=その他、の場合別の手段に頼る必要があります。

(3) 製造番号より工場に問い合わせ
ブロンコスト製MFM, MFCのラベルに記載の製造番号(例:SN M12345678Z)をメーカーにお知らせ下さい。工場の製造データより仕様を知ることが出来ます。ただし、一部OEM向けなど開示不可のものもあります。

(4) 実測する
食い込み継手の場合、外径を実測すれば適切なチューブやナット&フェルール等が分かります。
(チューブ内径はチューブ厚さで自動的に決まります)
mfc
外径6 mmであれば6 mm OD食い込み継手、6.35 mmであれば1/4" OD食い込み継手です。
ブロンコスト製マスフローの継手は多くの場合Swagelok様のチューブ継手です。
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ブロンコストのマスフローメータ・マスフローコントローラに付属の校正証明書の表記に変更が加わります。

これまで、入口圧力と温度に幅があった場合、下の(旧)の例のように上下限値を記載して中間値(下の例では0.3 MPa(g), 30℃)向けに校正しておりましたが、校正条件を明示するため、(新)のように中間値を記載致します。

(旧) 圧力0.2...0.4 MPa(g)、温度20...40℃
(新) 圧力0.3 MPa(g)、温度30℃

リピートで御注文頂いた場合などに校正証明書の圧力・温度の記載内容が変わる可能性がございますが、上記のような変更も踏まえて校正証明書の内容をご確認下さい。

なお、校正条件を予めご指定頂いていた場合、これまでも(新)のように幅のない表記となっておりましたので、特段変更はございません。

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ブロンコストのデジタル通信対応マスフローメータ・マスフローコントローラをコンピュータに接続する際、Dサブ9ピンのシリアル通信ポート(RS232)非搭載のコンピュータが多いことから、USBコンバータをご紹介しております。

usbconv

上は2015年頃まで、下はそれ以降に供給させて頂いているものです。

システム要求は下記の通りです。(FLOW-DDE説明書より)
通信:RS232ポート (FIFOバッファ付き) (RS232 port with FIFO buffers)
注意:通信エラーを避けるため、ハードウェアオーバーラン検知機能付きのシリアル(RS232)ポートをご利用下さい。 (To avoid communication errors, it is advised to use a serial (RS232) port with hardware buffer overrun detection)

お客様ご自身でRS232-USBコンバータをご手配頂いたものの通信出来ない、通信が安定しない、というご報告をしばしば頂きます。メーカーでは動作確認の済んだモデルを供給出来ますので、懸念のある場合にはご相談下さい。
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弊社のデモ機であるマスフローポンプが、お客様からご返却されてきました。

マスフローポンプとは!?
コリオリ式マスフローコントローラ+マイクロギアポンプの組合せ。
自動で設定した流量になるように、コリオリ流量計がポンプを制御する
ブロンコストオリジナルのシステムになります。


ご返却時、何もコメント無く返却され、開梱したところ様子もおかしいので、
早速動作確認してみましたが、やはり設定値を入れても何も流れません。

そこで、分解してみたところ・・・
ギアポンプ分解
かなり汚れております・・・
マイクロギアーポンプ
また、ギアー部が完全に破損しております・・・
これが故障の原因で、ギアーの交換/洗浄で無事修理できましたが、
ご返却前にせめて一言お話し頂きたかったです。

また、このご返却方法については、

!!!作業員にとって非常に危険です!!!
なぜなら作業員は使用された流体を把握しておらず、
内容物が危険な流体であった場合…大変なことになってしまいます。
必ずご返却時は、お客様にて適切に洗浄して頂き、
仕様流体名を明らかにすることをお願い致します。

サービスセンターではすべてのお客様のご使用状況を把握しきれませんので、
必ずお願い致します。



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